火星有着严酷无情的环境。由于干燥冰冷的中纬度地区平均气温为-80华氏度（-63摄氏度），这颗红色星球似乎不适合生命居住。更糟糕的是：太阳质子和强大的银河宇宙辐射不断轰击 三月.
在一项开创性的调查中，由 Brian Hoffman 和 Ajay Sharma 领导的研究小组 西北大学（Northwestern University） 发现古代细菌在火星表面附近的生存时间可能比之前想象的要长得多。此外，细菌在埋藏时可以存活相当长的时间，因为它们可以免受太阳质子和银河宇宙辐射的影响。
这些发现增强了这样一种可能性：如果火星上曾经进化出生命，其生物遗骸可能会在未来的任务中被发现，包括ExoMars（罗莎琳德·富兰克林漫游车）和火星生命探索者号，它们将携带钻头从地表以下2米处提取材料。
研究人员还表明，一些细菌菌株可能能够忍受恶劣的环境 火星气候，增加了未来宇航员和太空旅行者可能无意中将微生物引入地球的可能性。
领导这项研究的美国陆军健康科学大学 (USU) 病理学教授、美国国家科学院行星保护委员会成员迈克尔·戴利 (Michael Daly) 表示， “我们的模型生物既可以代表火星的前向污染，也可以代表地球的后向污染，这两种情况都应该避免。重要的是，这些发现也具有生物防御意义，因为炭疽等生物制剂的威胁仍然是军事和国土防御的一个担忧。”
霍夫曼说， “我们的结论是，火星上的陆地污染基本上是永久性的——在数千年的时间范围内。这可能会使寻找的科学努力变得复杂 火星生活。同样，如果微生物在火星上进化，它们可能能够生存到今天。这意味着返回火星样本可能会污染地球。”
在他们的研究中，科学家首先确定微生物生命的电离辐射生存极限。然后，他们将六种不同的地球细菌和真菌暴露于干燥、冷冻的模拟环境中。 火星表面 并用质子或伽马射线轰击它们（以模拟太空中的辐射）。
霍夫曼说， “这里没有流动的水或大量的水 火星大气，因此细胞和孢子会变干。据了解，火星表面温度与干冰大致相似，因此确实是深度冻结的。”
最终，科学家们得出结论，一些陆地微生物能够在火星上生存数亿年的地质时代。科学家们发现，一种耐寒的微生物，耐辐射奇球菌，或称“柯南细菌”，特别适合在火星的严酷条件下生存。细菌柯南比芽孢杆菌孢子更长寿，芽孢杆菌孢子可能在地球上生存数百万年，在寒冷、干旱的环境中能承受大量辐射。
科学家们将样本暴露在高剂量的伽马辐射下 质子，类似于火星在直接地下所经历的情况，以及低得多的剂量，类似于微生物被深埋时会发生的情况。
随后，西北大学的霍夫曼团队使用复杂的光谱技术测量了暴露细菌细胞中锰抗氧化剂的积累。霍夫曼发现微生物或其孢子携带的锰抗氧化剂的数量与其能够承受的辐射剂量的大小之间存在相关性。因此，含有更多的锰抗氧化剂可以增加抗辐射性并延长寿命。
在之前的研究中，科学家们发现柯南细菌在液体状态下可以承受 25,000 单位的辐射（或“格雷”），或者在火星表面以下约 1.2 万年。然而，最新研究发现，这种有弹性的细菌在干燥、冷冻和深埋时可以承受 140,000 戈瑞的辐射——这是火星气候的特征。人类致死剂量比这个高28,000倍。
虽然柯南细菌在紫外线照射下只能在表面存活几个小时，但当它被遮蔽或位于火星表面正下方时，它的寿命会大大延长。细菌柯南埋藏在火星表面以下 10 厘米处，其生存期延长至 1.5 万年。而且，当埋在地下 10 米时，南瓜色的细菌可以存活长达 280 亿年。
戴利说， “尽管自火星上流动的水消失以来，埋藏在火星地下的 D. radiodurans 无法在休眠状态下存活 2 到 2.5 亿年，但火星的环境会定期被改变和融化。 陨石撞击。我们认为，周期性融化可能会导致间歇性的重新繁殖和扩散。此外，如果火星生命曾经存在过，即使现在火星上不存在可行的生命形式，它们的大分子和病毒也会存活很长时间。这增强了这样的可能性：如果火星上曾经进化出生命，那么这将在未来的任务中被揭示。”
杂志参考：
- 威廉·霍恩 (William H. Horne)、罗伯特·P·沃尔普 (Robert P. Volpe) 等人。干燥和冷冻对微生物电离辐射生存能力的影响：火星样本返回的考虑因素。 天体生物学。 DOI： 10.1089/ast.2022.0065
