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微生物或可借陨石碎片在行星间存活传播

2026年06月06日 22:27
 

## 微生物可能在小行星撞击中存活,并附着在碎片上在行星之间(包括火星与地球)搭便车传播。

了解细菌如何在模拟的小行星撞击环境中存活,并借助小行星碎片在行星间传播。

火星附近的小行星示意图。(图片版权:mageBank4uShutterstock)

当一颗巨大的小行星猛烈撞击某颗行星时,撞击可能将大量岩石碎片以极高的速度抛射到太空中。其中一些碎片最终可能抵达其他天体,包括地球。但任何生命体能否在如此剧烈的旅程中存活下来?

最新研究表明,答案或许是肯定的。在模拟行星撞击极端力的实验中,研究人员发现一种以极强抗压能力著称的细菌,能够承受与火星岩石在小行星撞击作用下被抛射时所经历的相近压力。

发表在《PNASNexus》上的研究结果为生命可能在行星之间迁移的观点提供了新的支持。

生命实际上可能在从一颗行星被抛射出去并转移到另一颗行星的过程中得以存活。资深作者K.T.拉梅什在一份新闻稿中表示,这是一个真正重大的发现,它改变了我们对生命如何起源以及地球上的生命如何开始这一问题的思考方式。

微生物能否在小行星撞击中存活?

研究人员一直好奇,微观生命能否承受小行星撞击行星时产生的剧烈冲击力。此类撞击会形成巨大的冲击压力,可能摧毁困在岩石碎片中的脆弱生物。

如果微生物能够在这些条件下存活,将支持一种名为岩质胚种论的假说——即生命可能借助撞击产生的碎片,在行星之间自然迁移。

早期研究曾检验过这一理论,但许多研究依赖于常见的地球微生物,而这些微生物并非特别适应极端环境。

为了更真实地探究这一问题,研究团队设计了一项实验,模拟微生物在行星遭受小行星撞击时被高速抛射所承受的巨大压力。

气体炮试验模拟小行星撞击

该团队选择了耐辐射奇球菌,这是一种以耐受强辐射、低温和极度干燥等严酷环境而著称的细菌。

极端撞击前后的微生物

(图片来源:约翰斯霍普金斯大学)

为模拟撞击冲击,研究人员将微生物夹在金属板之间,并使用气体枪发射弹丸对其进行撞击。撞击产生的压力介于1至3吉帕斯卡之间。作为参照,海洋最深处所承受的压力约为0.1吉帕斯卡。

我们原本预计它在第一次施加压力时就会死亡。首席作者莉莉赵说道,我们不断加快射击速度,持续尝试使其失活,但它却极难被灭活。

在约1.4吉帕斯卡的压力下,几乎所有细菌都存活下来;即使在2.4吉帕斯卡的压力下,仍有约60%的细胞保持活性。

事实上,实验表明这些细菌具有极强的耐受性,以至于测试设备在微生物之前就已失效。

小行星碎片可能在行星之间传播生命

小行星撞击火星时可产生约5吉帕斯卡的压力,部分碎片所承受的压力则低得多。细菌能在接近该压力水平的条件下存活,这表明埋藏于岩石内部的微生物有可能在行星表面遭受撞击并被抛射至太空的过程中得以幸存。

赵昭表示:我们已证实,生命有可能在大规模撞击及抛射过程中存活下来。这意味着生命或可在行星之间迁移。或许我们源自火星

这些发现也为空间探索提出了重要问题。如果微生物能够承受剧烈的行星撞击,它们或许也能在航天器的旅程中存活下来。这种可能性对行星保护具有影响——行星保护是指旨在防止地球微生物污染其他行星,或阻止地外生物抵达地球的相关政策。

研究人员指出,火星的卫星火卫一,由于轨道非常接近行星,可能特别容易受到污染,因为从火星弹出的碎片以较小的压力就可能到达它,而材料要到达地球则需要更大的压力。

未来的研究将检验反复发生的小行星撞击是否可能使微生物变得更加耐受,以及包括真菌在内的其他生物能否在类似条件下存活。

文章来源

我们《发现》杂志的作者在撰写文章时采用同行评议的研究成果及高质量资料来源,编辑团队则负责对科学准确性与编辑标准进行审核。请审阅本文所引用的资料来源:

本文引用了发表于《PNASNexus》的一项研究:一种嗜极生物能够承受火星撞击喷射过程中产生的瞬时压力。

根据成分差异,陨石通常分为石陨石、铁陨石和石铁陨石三大类。石陨石最为常见,主要由硅酸盐矿物组成;铁陨石富含铁镍合金,结构致密;石铁陨石则兼具岩石与金属特征,数量稀少但科学价值极高。

科学家通过分析陨石中的同位素比例、矿物结晶结构及宇宙射线暴露历史,可推断其母体天体的形成年代、热演化过程乃至太阳系早期环境。部分陨石还含有有机分子,为研究地外生命前化学提供了关键线索。

BY: Anastasia Scott

FY: AI

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