古代火星的生命可能生活在地表之下，因为火星或存在丰富的地下水

若古代的火星上曾经存在过生命，那么它可能不是生存在火星表面，而是可能生存在地表下的几英里之处。一项新的研究表明，火星过去最适合居住的部分可能是它的地下。近日，这项研究成果发表在《科学进展》（Science Advances）期刊杂志上。

正如我们在地球上理解的那样，宇宙天体上存在生命必须具备四个基本条件：适合生物生存的温度、必要的液态水、适当成分的大气、足够的阳光。水是其中最重要的条件之一，多年来，美国宇航局的一系列机器人任务，一直在“寻找火星上的水”，以了解更多关于火星的历史，包括火星上是否曾经出现过生命。

虽然许多科学家认为，火星在变成今天的冰冻的、荒凉的沙漠之前，在数十亿年前曾是温暖潮湿的，但也有人指出了“昏暗年轻太阳悖论”。数十亿年前，我们太阳的光度大约是今天的70%，也就是说，在大约40亿年前，我们的太阳要暗淡得多——大约暗淡了30%。随着时间的推移，太阳变得越来越温暖和明亮。如果是这样的话，那么，古代的火星表面就会因为太过寒冷干燥，而不适合水或生命存在。

即便在今天，火星接收到的太阳辐射能只有地球的43％，这也就意味着古代火星上的温度很难超过水冰的熔点。但是，火星的地质特征显示了水合矿物和古代河床和湖泊的证据。这一证据表明，在诺亚纪，也就是37亿至41亿年前，火星上可能曾存在丰富的液态水。这种气候模型和火星地质记录之间的矛盾就是“昏暗年轻太阳悖论”。

不过，我们太阳系中的岩石行星——地球、金星、水星和火星——含有通过放射性衰变产生热量的元素，这些元素包括铀、钾和钍。即使是在昏暗的太阳下，这种加热也足以融化厚冰层的底部，形成液态水。在地球上，这种被称为地热的加热方式，可以在南极西部冰原、加拿大北极圈和格陵兰岛部分地区形成的冰下湖泊中看到。这种地热现象也解释了40亿年前冰冷的火星上为何可能存在液态水。

古代火星的生命可能生活在地表之下，因为火星或存在丰富的地下水。研究人员使用了各种数据集，来测试他们关于火星在数十亿年前上存在地热的加热方式的理论。这些数据包括火星南部高原上冰层的厚度，以及对火星每年表面温度的估计，以及40亿年前从火星内部流向火星表面的热量估计值。通过建模，科学家们发现，厚冰层的地下融化会导致火星上出现丰富的地下水。

罗格斯大学新不伦瑞克大学文理学院地球与行星科学系助理教授，该研究的主要作者之一Lujendra Ojha在一份声明中表示：“即使像二氧化碳和水蒸气这样的温室气体，在计算机模拟中被注入火星早期的大气层，气候模型仍然难以支持长期温暖潮湿的火星，我和我的合著者提出，如果火星过去有很高的地热，那么，‘昏暗年轻太阳悖论’至少可以部分地被调和，至少在一定程度上是这样。”

尽管他们不知道是什么使火星变得如此不适宜居住，即使火星曾经可能拥有温暖潮湿的气候，但随着时间的推移，这颗红色星球失去了磁场，其大部分大气层被剥离，并经历了整个火星温度的下降。这意味着，要使液态水在火星上稳定存在，液态水必须存在于火星的地表之下。

作者在其研究报告中写道：“不管古代火星气候的实际性质如何，地表之下可能是火星上最适宜居住的区域。”研究人员认为，随着水在火星上渗透得越来越深，任何可能生存的生命都可能在火星地表之下几英里处“逐水而居”。

Ojha表示：“在这样的深度，生命可能是由地热活动和岩石-水反应来维持。所以，地表之下可能代表了火星上存在的最长的宜居环境。”早期地球可能也是如此。作者在研究报告中写道：“地球上大部分的微生物生物量居住在地壳内，那里的水很容易获得。大量的地下可居住环境中存在着大量的生物多样性，这些环境的深度可能超过5英里。因此，地表之下可能是早期地球和火星上最适合古代简单生命形式生存的地方。”

目前，美国宇航局火星洞察号（InSight）着陆器在2018年着陆后正在对火星内部进行调查。（InSight是使用地震调查、大地测量学和热传输的内部勘探的简称。）研究人员表示，着陆器收集的数据可能有助于研究人员了解数十亿年前地热加热是如何影响火星的宜居性的。而任何火星上可能曾经存在过生命的证据，比如生物标记，可能都藏在火星表面下，那里是它们不受辐射影响的地方。