根據約翰霍普金斯大學的一項新研究,微生物可能會在小行星撞擊行星後脫離並生存,甚至能夠在穿越太空的過程中抵達另一個世界,包括地球。研究人員測試了一種堅韌的細菌,看看它是否能夠忍受當太空岩石撞擊行星時產生的巨大的壓力。結果表明,生命可以存活於最初的爆炸中,並可能在岩石碎片中穿梭於行星之間。這一概念被稱為「岩石種子傳播」(lithopanspermia),認為生命可以通過隕石和行星碎片在太空中擴散。
科學家們已經知道火星隕石曾經降落在地球上,問題在於生物有沒有能力忍受將它們發射離開行星所需的劇烈力量。為了探討這一問題,研究團隊重現了與小行星撞擊火星相關的強烈震波壓力,並測量微生物是否能夠存活。
研究人員選擇了耐輻射的細菌 Deinococcus radiodurans,該細菌以能夠在極端輻射、寒冷、乾燥等惡劣環境中生存而著稱。它擁有厚實的外殼和強大的 DNA 修復機制,這些特徵可能與假想的火星生命相似。高級作者 K.T. Ramesh 說:「我們尚不清楚火星上是否存在生命,但如果存在,其能力可能與這些細菌相似。」
為了模擬撞擊條件,研究團隊將微生物夾在金屬板之間,並使用氣槍將一個彈丸發射向它們。彈丸以高達 300 英里每小時的速度撞擊,產生的壓力介於 1 到 3 吉帕斯卡(gigapascal)之間。相比之下,馬里亞納海溝底部的壓力約為 0.1 吉帕斯卡,實驗中最低的壓力超過了這一數值十倍以上。
在 1.4 吉帕斯卡的壓力下,細菌幾乎在所有測試中存活,而在 2.4 吉帕斯卡的壓力下約有 60% 的存活率。在較低的壓力下,細胞沒有顯示出可見損傷。在較高的壓力下,一些細胞膜破裂,內部結構受到影響,但許多微生物仍然保持活性。主導作者 Lily Zhao 表示:「我們原本預期在第一個壓力下它會死亡,但我們發現很難殺死它。」
隨著大型小行星撞擊火星,一些碎片可能會經歷接近 5 吉帕斯卡的壓力,儘管並非所有碎片都承受相同的力量。新的發現表明,至少有一些微生物可以在這一範圍內存活。Zhao 表示:「我們已經證明生命能夠在大規模撞擊和彈射中存活。這意味著生命可能在行星之間移動,也許我們是火星人!」
這些結果可能對行星保護政策產生影響。當太空機構向火星發送航天器或返回樣本到地球時,會施加嚴格的污染控制。然而,火星的碎片也可能在較低的壓力下抵達其衛星,如福波斯(Phobos)。Ramesh 表示:「我們可能需要非常小心我們造訪的行星。」研究團隊計劃測試重複撞擊是否能選擇出更堅韌的微生物,以及其他生物,包括真菌,是否能夠忍受類似的震撼。該研究已發表在《PNAS Nexus》期刊上。




