自20世纪70年代以来，当旅行者探测捕获欧罗巴冰面的图像时，科学家们怀疑外太阳系中的卫星内部海洋中可能存在生命。从那以后，出现了其他支持这一理论的证据，包括欧罗巴和土卫二的冰冷羽流，热液活动的内部模型，甚至是土卫二羽状物中复杂有机分子的突破性发现。
然而，在外太阳系的某些位置，条件非常冷，并且由于存在有毒的防冻化学品，水只能以液体形式存在。然而，根据国际研究小组的一项新研究，细菌可能在这些海洋环境中存活。对于那些希望在太阳系极端环境中找到生命证据的人来说，这是个好消息。
最近出现在科学杂志“ 天体生物学 ”杂志上的这项研究详细介绍了他们的研究结果，题目是“ 增强微生物在沼泽地中的可生存性 ” 。该研究由柏林工业大学天文学和天体物理中心的雅各布·海因茨（Jacob Heinz ）进行，其中包括塔夫斯大学，伦敦帝国理工学院和华盛顿州立大学的成员。
根据木星卫星木卫二的新证据，天文学家假设氯化物盐从冰冷的月球全球液态海洋中冒出并到达冰冻的表面。
基本上，在像Ceres，Callisto，Triton和Pluto这样远离太阳或没有内部加热机制的物体上，由于某些化学物质和盐（如氨）的存在，人们认为内海存在。这些“防冻剂”化合物确保其海洋具有较低的凝固点，但创造了一种对我们所知的生命过冷和无毒的环境。
为了他们的研究，该团队试图通过对北极永久冻土中发现的细菌嗜热球菌（Streococcus halocryophilus）进行测试来确定微生物是否确实能够在这些环境中存活。然后他们将这种细菌溶解在钠，镁和氯化钙以及高氯酸盐的溶液中，高氯酸盐是火星上凤凰号着陆器发现的一种化合物。
然后，他们通过多次冷冻和解冻循环将溶液置于+ 25°C至-30°C的温度范围内。他们发现细菌的存活率取决于所涉及的溶液和温度。例如，与含有高氯酸盐的样品相比，悬浮在含氯化物（盐水）样品中的细菌存活的机会更大 - 尽管存活率越高，温度降低的越多。
例如，该团队发现氯化钠（NaCl）溶液中的细菌在室温下在两周内死亡。但当温度降至4°C（39°F）时，存活率开始增加，几乎所有细菌在温度达到-15°C（5°F）时都能存活。同时，镁和氯化钙溶液中的细菌在-30°C（-22°F）时具有高存活率。
艺术家渲染显示土卫二外壳的内部横截面，显示水热活动可能如何导致月球表面的水珠。
根据温度，三种盐溶剂的结果也不同。氯化钙（CaCl2）中的细菌的存活率显着低于氯化钠（NaCl）和氯化镁（MgCl2）在4到25°C（39和77°F）之间的存活率，但较低的温度提高了三者的存活率。 高氯酸盐溶液的存活率远低于其他溶液。
然而，这通常是在高氯酸盐占总溶液质量的50％（这是水在较低温度下保持液体所必需的）的溶液中，这将是显着毒性的。浓度为10％时，细菌仍然能够生长。对于火星而言，这是半好消息，其中土壤含有不到1％重量的高氯酸盐。
然而，亨氏还指出，土壤中的盐浓度与溶液中的盐浓度不同。尽管如此，这仍然是火星所关注的好消息，因为那里的温度和降水量与地球的部分非常相似 - 阿塔卡马沙漠和南极洲的部分地区。细菌在地球上的这种环境中存活的事实表明它们也可以在火星上生存。
一般来说，研究表明较冷的温度可提高微生物的存活率，但这取决于微生物的类型和化学溶液的组成。正如亨氏告诉天体生物学杂志：
“[A] ll反应，包括杀死细胞的反应，在较低温度下反应较慢，但在高氯酸盐溶液中细菌存活率在较低温度下没有增加太多，而氯化钙溶液中较低的温度使存活率显着提高。”
这张全景相机（Pancam）在美国宇航局的火星探测火星精神上的全圆视图显示了位于“特洛伊”位置周围的地形，其中精神在2009年春天嵌入软土中。信用：NASA / JPL
该团队还发现，当进行冷冻和解冻循环时，细菌在更咸的溶液中表现更好。最后，结果表明，生存能力都达到了谨慎的平衡。尽管较低浓度的化学盐意味着细菌可以存活甚至生长，但水将保持液态的温度将会降低。它还表明，当涉及冷冻和解冻循环时，咸溶液可提高细菌存活率。
当然，该团队强调，仅仅因为细菌可以在某些条件下存活并不意味着它们会在那里繁衍生息。正如 亚利桑那州立大学地球与太空探索学院的博士生，该研究的合着者特里萨·费舍尔解释说：
“生存与增长是一个非常重要的区别，但生活仍然让我们感到惊讶。有些细菌不仅可以在低温下存活，还需要它们代谢和繁殖。我们应该尽量不偏不倚地假设有机体茁壮成长，而不仅仅是生存。“
因此，亨氏及其同事正在进行另一项研究，以确定不同温度下不同浓度的盐如何影响细菌繁殖。与此同时，这项研究和其他类似的研究能够通过限制他们能够生存和成长的各种条件，为外星生命的可能性提供一些独特的见解。
艺术家对欧罗巴水蒸气羽流的印象。
这些研究还可以帮助寻找外星生命，因为了解生命存在的位置使我们能够集中精力进行搜索。在未来几年中，对欧罗巴，土卫二，土卫六和太阳系中其他位置的任务将寻找表明这些身体上或内部存在生命的生物印记。知道生命可以在寒冷，冰冷的环境中生存，开辟了更多的可能性。
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