也许外星生命依靠宇宙射线而不是阳光

致命辐射可能成为流浪行星、彗星等天体上微生物的早餐

地球的动力很大程度上来自于太阳。光子束向下照射我们,将能量倾注到绿色植物中。然后我们吃植物,或者吃吃植物的动物(依此类推,沿着食物链),我们也间接吸收了宝贵的太阳能。

对于那些没有恒星可绕、独自游荡在黑暗星际空间中的流浪行星来说,宇宙射线可能在地球上为阳光提供类似的功能。该想法发表在《英国皇家学会界面杂志》的一篇新论文中,即这些高能辐射束可以为缺乏阳光或大气的世界中的地下生态系统提供能量。

这一假设源于地球上的一种现象。在地表深处,细菌Desulforudis audaxviator通过消耗放射性铀、钍和钾的副产品而生存。就像地表植物利用太阳能将水分解成碳水化合物(食物)的构成要素一样,这种细菌也利用从放射性岩石中逸出的粒子。这些粒子将水分解成可以与其他分子结合形成细菌食物的碎片。

这篇由蓝地球空间科学研究所的天体生物学家迪米特拉·阿特里撰写的新论文提出,银河系宇宙射线可以提供将水和其他分子分解成有用形式的能量。

“由于地球上存在以类似方式运作的生态系统,这一假设‘听起来完全合理’,”美国宇航局天体生物学家克里斯·麦凯说,他并未参与这项研究。

尽管宇宙射线可能对 DNA 造成致命损害,但D. audaxviator证明了生物体可以并且确实会进化出保护机制。而且生活在地下可以使外星微生物免受最严重的辐射。

阿特里的模拟表明,宇宙射线足够丰富,并且能够深入地下,从而有可能维持月球、彗星、火星、冥王星以及欧罗巴号卫星外壳的地下生命。当然,这些假设的生物仍然需要食物、水,以及可能的能源。

麦凯指出,如果确实存在以宇宙射线为食的生物,它们的代谢速度会非常慢。“即使是在没有大气的星球表面,到达的宇宙射线的总能量与到达地球表面并用于光合作用的阳光水平相比,也微不足道,”他解释说。

阿特里说,这种生态系统进化出复杂的多细胞生命的几率很低。“能量本身就非常少,而且由于高辐射,生物体必须花费大量能量来修复辐射造成的损害。它在这个过程中消耗了大量的能量。”

阿特里说,如果存在以宇宙辐射为生的生命,它们可能与D. audaxviator相似。

目前,这仅仅是一个假设。阿特里尚未将该理论付诸实践,但他希望如此。他想首先将D. audaxviator暴露在粒子加速器的辐射下(科学家最接近宇宙射线的模拟),看看细菌是否能够从中生存并茁壮成长。如果它们能够做到,这将表明这个想法至少是可行的,并且将为我们搜寻外星生命开辟太阳系内外的新区域。

 

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