在火星和太阳系各卫星上寻找生命的努力可能需要向下挖得更深一些才能找到地下答案。在这些行星体的地表之下，生物活动有可能受到太空中流动的宇宙射线所驱动。
一项发表在《国际天体生物学杂志》（International Journal of Astrobiology）上的新研究表明，宇宙射线可以为某些地外环境中微生物的生存奠定基础。虽然宇宙辐射会对人类造成一系列有害影响，但另一方面，它也很可能驱动火星、土星的冰卫星土卫二以及木星的卫星欧罗巴上的生命维持化学反应。因此，所有这些地方都可能在地下存在生命。
宇宙中的辐射
在太空中，无法逃避宇宙射线。它们以极高的速度穿越宇宙，来自四面八方。有些来自太阳，而另一些则来自遥远星系的黑洞和爆炸的恒星。
宇宙射线中的粒子——主要由氢组成——撞击我们太阳系中的行星和卫星。幸运的是，由于地球拥有保护性的磁场和大气层，它能够抵御大部分宇宙射线。
在地球表面，人们通常是安全的，免受宇宙辐射的侵害，但真正的危险发生在地球高层大气之外。一旦宇航员到达近地轨道，辐射就会导致中枢神经系统问题，并增加患癌症的终生风险。
与地球不同，火星缺乏全球磁场，并且大气层非常稀薄，因此其地表充斥着能够穿透地下的粒子。考虑到宇宙射线对人类的危害，它们仍然是未来载人火星任务的一个主要关注点。
宇宙射线的生命赋能潜力
然而，宇宙射线并非总是具有破坏性。这项新研究表明，当它们撞击地下水或冰时，会释放电子，这些电子可以成为微生物生命的基本构件。地球上的一些细菌在不需要糖类等营养物质的情况下利用电子来获取能量，这个过程称为辐射分解。
液态水的辐射分解会将其分解成分子，这个过程可以在没有阳光的黑暗寒冷环境中发生。由于火星、土卫二和欧罗巴的地表下方可能存在液态水，参与这项研究的研究人员希望确定宇宙射线对这三个行星体的影响。
深入地下寻找生命
研究人员利用计算机模拟来计算辐射分解的能量沉积和电子产生速率，他们发现，在所有这三个天体的特定深度，代谢活动都可以得到维持。他们表示，土卫二支持生命的潜力最大，其次是火星，然后是欧罗巴。
这项研究打破了生命必须始终依赖阳光或火山热量才能存在的传统观点。
“这项发现改变了我们对生命可能存在于何处的看法，”纽约大学阿布扎比分校太空探索实验室首席研究员、该研究的主要作者 Dimitra Atri 在一份声明中说。“我们不再仅仅寻找有阳光的温暖行星，现在还可以考虑那些寒冷黑暗的地方，只要它们地下有水并且暴露在宇宙射线之下。生命可能比我们想象的更多地方能够生存。”
通常，寻找地外生命的焦点是“宜居带”，即恒星周围存在液态水的区域。然而，现在搜寻范围可以扩展到一个研究中称之为“辐射分解宜居带”的区域，即存在地下水并能被宇宙辐射能量化的区域。
这为寻找地球以外生命的科学家们开辟了全新的可能性。他们不再局限于行星和卫星的表面，而是可以拓宽探测范围，涵盖太空中更黑暗、更寒冷的地方，这些地方可能蕴藏着生命的希望之光。
文章来源
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国际天体生物学杂志。关于稀薄大气行星和卫星上电离辐射诱导辐射分解对微生物代谢的潜力估算
芝加哥大学。宇宙射线解释
NASA。太空辐射为何重要
行星学会。火星地下深处可能蕴藏着海洋般的水量
