全新发现！远古水星曾适宜生命存活

如今被烤焦的水星在远古时期可能存在微生物

水星，太阳系的八大行星中最小且最靠近太阳的行星，也是表面昼夜温差最大的行星，大气层极为稀薄无法有效保存热量。图为非写实水星景观。图源：NASA

水星，距离太阳最近的星球，是太阳系中最不可能有潜在生命的几个地方之一。目前有研究表明，水星的内陆曾经存在适宜生命存活的基础成分，该发现足以改变我们对这一备受炙烤与折磨的星球的看法。

发表于《科学报告》（Scientific Reports）的新研究表示，尽管由于水星不存在大气层、以致其日间地表温度高达430摄氏度（806华氏度），但水星可能曾经存在一个适宜生物生存的地下层，其中包含着生命的基础组成成分。

这一超乎寻常的声明是基于对水星上“混沌地形”的研究得出的，该地区包含深谷、凹槽和陡峭山峰。水星的混沌地形在1974年首次被美国国家航空航天局（NASA）的水手号10号水星探测器（Mariner 10 spacecraft）发现，当时科学家们假设，由于来自星球另一侧的巨大天体撞击以及随后的连续性地震（译者按：撞击冲击波引发对趾点区域地震），水星形成了这样的混沌地形。而由行星科学研究所（Planetary Science Institute，以下简称为PSI）的亚历克西斯·罗德里格斯（Alexis Rodriguez）牵头的新研究，指出上述理论假设存在诸多漏洞，同时提出了一个全新的假设：如此奇怪的地理特征（按：即混沌地形）曾是由大量易挥发物质挥发后形成的，而易挥发物质在很早之前就逃逸出了水星表面。

混沌地形指一些行星地表上，山脊、裂缝、平坦的小平原等互相混在一起的地形。图为水星局部地表。图源：Baidu

上述易挥发物质均为化合物，例如水、氮气、甲烷，这些物质很容易发生物态变化，例如液态摇身一变成为固态，或固体直接转化为气体或蒸汽，这一化学上的过程也被称为升华。对于天体生物学家们来说，仅仅是对他们提及一个天体上可能会存在易挥发物质，都会使他们像突然看到附近有只松鼠的狗一样兴奋地冲上去。易挥发物质是生命存在的先决条件，同时这也暗示水星曾在一个潜在的充满活力的环境条件之下，并拥有着丰厚的易挥发物质供应，而这也引发了对于水星古代历史的一些有趣的问题。

诚然，很难相信水星曾经可能是适宜生命生存的，甚至更难相信一些微小的微生物可能在水星地表之下慢慢蠕动，但这个新论文正是在挑战我们关于“太阳系中哪一个对象曾可以抚育生命”的观念。同时，这也给天体生物学家们提供了一个全新的探索目标。

水星的混沌地形也许是由于水星在另一侧受到天体碰撞后生成，这一观点其实并非古怪之见。冥王星的斯普特尼克号平原（Sputnik Planitia）恰恰是以上述方式形成。很久之前，冥王星发生了一起与巨大物体的碰撞，期间发出的震荡波传达至冥王星的另一侧对趾点区域，留下了一个当下十分有标志性的心形形状。

斯普特尼克平原（Sputnik Planitia，又称“冥王星之心”），是由于“氮冰”强烈对流所形成太阳系中的天体上最大的冰川平原，宽达1000公里。图源：CSSAR

至于上文提到的新研究，罗德里格斯和他的同事所引用的数据是由美国国家航空航天局的信使号水星探测器（MESSENGER spacecraft）收集得来的，信使号水星探测器在2011年至2015年间，对水星表面进行了细致的扫描。

对引用数据的分析显示，混沌地形大约形成于18亿年前，比前文提到的撞击晚了20亿年，该结论的证据存在于水星的卡路里（Caloris）撞击盆地的形状之中，目前依旧可见。这一发现十分关键，虽然从表面上看它似乎把整个时间线搞得很不正常。不仅如此，科学家们表示，撞击产生的地震活动所能干扰的地域远小于混沌地形的大小。此外，研究者们在整个星球上发现了许多其他的混沌景观——其中包括水星的赤道附近以及近地极地区，这些都表明水星的混沌地形并非仅是某一局部地区的地理现象。

美国信使号水星探测器（MESSENGER，MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging的首字母）是1975年以来美国航空航天局首次对水星进行探测，它发射于2004年8月3日。2015年3月，《新科学家》杂志报道称该探测器燃料将耗尽。图源：NASA

据此，罗德里格斯和他的同事们表示，卡路里撞击理论并不能有效地对混沌地形进行说明——因而，他们提供了一个全新的理论来进行解释。

“我们现在所展示的，就是基于信使号水星探测器收集到的数据集，生成的首个混沌地形的详细形态学视域调查，”作者们在研究中这样写道，“我们的研究成果对一处混沌地形的生成原因起到了支撑：这是一次范围广、但危害小的事件，发生在有数公里厚的、存在富含易挥发物质层的上地壳表面（塌陷）。”

白线勾勒出的区域就是上述提到的混沌地形，而黄色方框圈出的较小部分则本该是水星被天体撞击后会受到影响的对趾点。图源：PSI

那么，数十亿年前，这一区域开始自行塌陷，这一过程持续了很长时间。而这使一种解释变得合理：“极其巨大体积的地壳内易挥发物质转化成了气体，逃逸出了水星的上地壳，这一事件发生在面积比加利福尼亚州稍微大一点的表面区域，大约有500,000平方公里（193,000平方英里），”格雷戈里·莱纳德（Gregory Leonard）在新闻简报中解释道，他是来自亚利桑那大学（University of Arizona）的一位科学家，同时也是这项新研究的合著者。随着易挥发物质升至地表，地面景观上出现了裂缝与其它形变。

研究表明，处在深层的岩浆很有可能为上述过程提供了期间必要的热量，抑或是当时“日益增强的太阳光度”为这一过程提供了热量。

正如前文所述，这一新发现表明，远古水星曾有丰厚且多样的易挥发物质供给。研究指出了一件有趣的事，这些本应该暴露在多变的环境条件中、要面对早晚极大温差的化合物（包括水冰和有机物），有可能已经发展出了稳定且宜居的条件。居住在舒适的壁龛中，远离水星条件恶劣的表面，简单的微生物很可能已经从地下深处诞生。

尽管如此，这一可能性成立的前提是其它易挥发化合物中有水的存在，而该问题还是一个较为棘手的未知。

“虽然不是所有的易挥发物质都能构成宜居条件，但水冰在温度合适之时即可做到。”行星科学研究所（PSI）科学家、研究合著者杰夫·卡格尔（Jeff Kargel）在新闻简报中解释道，“水星上其它的一些易挥发物质可能加入了前一时期（水栖环境）的特征。即使宜居条件存在时间很短，前生命化学或原始生命的遗迹也许依旧存在于混沌地形之中。”

新研究的合著者、同样来自行星科学研究所的马克·塞克斯（Mark Sykes）说：“如果这些结果可以得到确认，那么在调查水星上富含易挥发物质地壳的起源、甚至调查水星存在的潜在天体生物学的可能性时，这一塌陷区域和其它相似区域将会成为未来登陆降落点的备选项。”

真是令人叹为观止。突然之间，水星——偏偏是水星——成了值得追溯优先宜居性和外星生命的目的地。这实在是一个重大的、让人意想不到的披露，同样也让人兴奋不已。

BY: George Dvorsky

FY: 法厄同

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选文：天文志愿文章组-

翻译：天文志愿文章组-法厄同

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排版：天文志愿文章组-零度星系

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参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自：https://gizmodo.com/ancient-mercury-had-the-right-stuff-for-life-surprisin-1842490548

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