地球上存在一個地下無機營養(yǎng)微生物生態(tài)系統(tǒng)，其中的微生物通過剝離周圍分子中的電子來獲得能量，維持生存。氫就是一種很好的電子供體，可以為地下無機營養(yǎng)微生物提供能源。而一項最新研究稱，在古代火星上或許也曾存在這樣一個地下微生物生態(tài)系統(tǒng)，因為在40億年前，火星上有充足的氫供地下微生物繁衍。

該研究由美國、加拿大和德國三國研究人員完成。他們在《地球與行星科學快報》上發(fā)表論文稱，這些氫是火星地表下的水經(jīng)過輻射分解后得到的。研究人員根據(jù)美國國家航空航天局（NASA）“奧德賽號”火星探測器搭載的伽馬射線光譜儀采集的數(shù)據(jù)，測算出火星地殼中放射性元素釷和鉀的豐度，并據(jù)此推斷出第三種放射性元素鈾的豐度。正是這三種元素的衰變驅(qū)動了水的輻射分解。由于這些元素以恒定速率衰變，研究人員可以根據(jù)現(xiàn)在的數(shù)據(jù)推算出40億年前火星地殼中這三種元素的豐度，從而計算出驅(qū)動水輻射分解的輻射通量，最終測算出古代火星地殼中的氫濃度。

根據(jù)計算結(jié)果，40億年前，在火星地表下幾公里厚的區(qū)域內(nèi)，地殼中通過輻射分解產(chǎn)生的氫足夠支撐微生物的生命，其濃度處于維持當今地球上微生物存活的濃度范圍內(nèi)，且這樣的狀態(tài)持續(xù)了數(shù)億年。

自發(fā)現(xiàn)火星上有古老的河道和湖床以來，許多科學家都在探尋火星上是否曾擁有過生命，有人提出了火星地表下存在生物圈的假說。研究人員指出，新研究雖證明古代火星擁有適宜地下生命存活的條件，但這并不意味著肯定存在生命，而如果古代火星上曾存在生命，那么地表下的氫則是支持這些生命的關(guān)鍵要素。

研究人員表示，新發(fā)現(xiàn)對于未來的火星探測具有重要意義。他們的研究表明，火星冰凍圈之下被稱為亞低溫層高度斷裂帶（SHZ）的區(qū)域，有著古代火星上最持久的宜居環(huán)境，這一區(qū)域的物質(zhì)可能會通過斷層作用和隕石撞擊暴露出來，將是測試火星地下生物圈假說的重要天體生物學目標。（劉海英）