即使对天文学并没有特别关注的吃瓜群众，大概在前阵子也被“比邻星b”刷屏了。这颗距离地球仅4.2光年、位于宜居带上的类地行星，因其可能成为人类“星际移民的第一站”而在天文爱好者和科幻迷中引起轩然大波。但是，立马有人站出来泼了冷水，指出比邻星b上的诸多不宜居因素，其中之一就是宇宙射线。
我们知道，辐射能够作用于DNA，引起DNA损伤。这种损伤通过突变可能修改遗传密码，改变DNA功能，并传给下一代。核事故受害者及外太空宇航员健康因而受到影响。不过，宇宙射线是否一定会成为生命存在的威胁因素之一，科学家们恐怕还需要再考虑一下。近日，来自西雅图蓝色大理石空间科学研究所（BMSIS）的科学家们发现，一种名为金矿菌（Desulforudis audaxviator）的细菌竟然可以从辐射中获取能量，这项研究发表于The Royal Society杂志上。
这种神奇的杆状细菌发现于南非姆波内格（Mponeng）金矿地下2.8公里充满液体的裂沟，这种极端恶劣的生存环境与世隔绝，温度可以达到60摄氏度，那里缺乏地球上绝大多数生物维持生命所必需的光、氧气和碳。不过，金矿菌却可以从金矿深处的放射性铀获取能量。现在，科学家们预测宇宙中其他地方的生命也可能是被辐射“喂养”的。本文作者、天体生物学家和计算物理学家Dimitra Atri表示，这实在是引人瞩目，因为金矿菌完全由放射性物质来提供能量。没准儿其他星球上的生命也能够做同样的事。
金矿菌 图片来源：NASA
宇宙射线诱导产生的物质为生命提供能量
地球表面的所有生物基本上都需要通过两种途径来获取能量。植物、一些细菌和某些生物通过光合作用从阳光中获取能量。它们在可见光的照射下，经过光反应和碳反应，利用光合色素，将二氧化碳和水转化为有机物，储存能量，并释放出氧气。而动物和其他生物则以食物或动物为食，获取那些已经储存在生物中的能量。
金矿菌则开辟了第三种获取能量的途径——它们从矿山岩石中的放射性铀汲取能量。衰变的铀原子核释放出的射线分解岩石中的硫和水分子，产生活泼的具有能量的分子片段，如硫酸盐和过氧化氢。金矿菌摄取这些分子，吸收它们的能量，又将它们吐出来。这个过程产生的大多数能量被用来供给细菌繁殖和内部生命活动，还有一部分能量被用来修复辐射导致的损伤。
其他星球可能也存在类似的生命形式
Atri认为，外星生命或许更容易利用这样一个类似的系统。射线可能不是来自于行星自身的放射性物质，而是来自于银河宇宙射线（galactic cosmic rays，GCRs）——这些高能粒子可能来源于超新星爆发等天体高能过程，在宇宙中广泛存在。而地球由于存在磁场和大气层保护，才使得我们免遭GCRs的侵害。
但并不是每个星球都像地球这么幸运。在其他星球表面，比如火星，由于大气层稀薄且缺乏磁场，很容易受到宇宙射线干扰。Atri认为到达火星表面的GCRs足以为一些微小的生物提供生存能量。同样的情形也可能存在于其他大气层稀薄的星球，比如冥王星、月球、木卫二、土卫二等等，并且，理论上来说，太阳系外还有无数个。不过，Atri也指出GCRs提供的能量十分有限，恐怕只能供给金矿菌这样微小简单的生命形式。
Atri认为，火星最有可能存在以GCRs为能量来源的生命。和地球一样，火星也是由岩石构成，蕴含着大量矿物质，甚至可能存在一些地下水。这两者都是宇宙射线作用的优良媒介，并可以转化为能够被生物利用的形式。该过程的关键就是大气层稀薄。Atri说，这十分有趣，因为科学家们寻找可能存在生命的星球时，总会在那些拥有较厚大气层的星球上去寻找。而对于这种生命形式，他们寻找的星球恰恰相反。
另一些天体生物学家也赞成火星上最有可能存在类似于金矿菌的生命形式，因为其稳定的温度和物理结构与南非金矿非常相似。而且，那些游离于恒星系统之外，不能接受来自于恒星光能的流浪行星，即便可以收到GCRs，但由于温度太低，恐怕也不利于生命存在。此外，科学家还强调，太多的宇宙射线也会完全消灭生命，金矿菌这种形式的生命需要宇宙射线提供稳定的能量，但是太多的辐射也会造成损害。
接下来，Atri将把金矿菌带进实验室，考察它们在相当于火星、木卫二等不同辐射水平下的反应。这些数据将进一步为这种生命形式是否可以在外太空存在提供线索。研究人员说，金矿菌告诉我们，为了生存，生命几乎可以利用任何形式的能量。
参考资料：
