【證實火星有水!】歐洲科學家找到液態水存在證據,超大冰下地底湖登《自然》期刊

圖片來源:Nature,CC Liscensed。

【為什麼我們挑選這篇文章】大家之所以這麼執著於火星上有沒有水,實際上,科學家在意的是有無「生命」存在的痕跡。目前已經得知火星山坡上的神秘條紋是由液態水(鹹水)產生的,下一步科學家想探索的,是這些水哪裡來的、範圍到哪、穩定性如何。(責任編輯:鍾佳瑀)

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作者:量子位

火星上究竟有沒有液態水?

這個科學家們長期以來爭論的話題,最近又有了新的進展。

2018 年,行星科學家們在火星南極下發現了首個液態湖存在的證據。

而現在,羅馬大學研究團隊的最新研究,不僅再一次證實了這個液態湖的存在,還在主要水體附近發現了 3 個新的水體。

研究人員表示,這一新發現強化了液態水可能存在於火星地下的可能性。並且——「這些湖泊將是尋找火星上生命跡象的理想地點。」

這項最新研究成果,發表在了《自然·天文學》上。

火星特快車探測到液態水存在的證據

2018 年,科學家們通過分析歐洲航天局的火星探測衛星「火星快車號」(Mars Express)在 2012-2015 年三年間收集的雷達數據,在火星南極冰蓋之下探測到了液態水存在的證據。

這一重大發現重新激發了科學界的激烈討論——液態水在現今火星條件下的起源和穩定性到底是怎樣的。

為了進一步確定該水域的範圍,羅馬大學 Elena Pettinelli 教授的研究團隊分析了火星快車上的 MARSIS 收集的最新數據。

數據顯示,火星南極冰層下應有大地下湖

MARSIS 是用於地下和電離層探測的火星高級雷達,可在地下模式和主動電離層探測模式兩種主要觀測模式下工作。

探測時,MARSIS 發出無線電波,這些無線電波在行星表面和地下的物質介面會發生反射,也就是說,反射信號就表明瞭某一種特定物質的存在,比如岩石、冰川或水。

在 2010 年到 2019 年收集的數據當中,研究團隊發現,除了從冰層上反射回來的信號,有些無線電波穿透到了更深的區域,並傳回了第二次反射的信號。

由此,研究人員證實,火星南極冰層之下超過一公里的地方,確實存在高反射率、平坦的雷達反射界面。

根據他們的分析,這一火星地下湖的面積約為 75000 平方公里,大約是德國面積的五分之一。並且,在直徑達 30 公里的中心湖泊之外,周圍還存在 3 個較小的湖泊,寬約幾公里。

研究團隊:火星的水要保持液態必須夠「鹹」

另外,由於冰川湖處於十分寒冷的環境之下——據估計,該區域地表溫度約為 160K(約-113℃),而現在的火星被認為無法提供足夠的內部熱量,其中的水要保持液態,必須具有相當高的含鹽量。

研究團隊就認為,這個湖泊中的水應該是高鹽高氯酸鹽滷水。

在地球上,冰川下的湖泊同樣存在,比如南極的沃斯托克湖。

而現有的研究已經發現,即使是在冰川湖黑暗寒冷的環境之下,依然有微生物這樣的生命形式存在。

爭論仍在繼續

不過,這一新的研究成果仍然平息不了學術界的爭論。

普渡大學的行星科學家 Michael Sori 就表示,他認為這種高反射的物質更可能代表某種融雪或油泥。

因為根據他在 2019 年的研究發現,冰層的溫度約為零下 70℃,即使加上一堆鹽也無法將之融化,除非有足夠的地熱源。

亞利桑那大學的行星科學家 Jack Holt 也認為,冰蓋下沒有足夠的熱流來使湖泊保持液態。

不過,美國行星科學研究所的行星科學家 Isaac Smith 則持相反的觀點。他表示,5 萬年前,火星南極的溫度較高,鹹水湖可能就已經在冰川下形成了;或者,這些湖泊可能在冰蓋形成之前已經存在。無論是哪種情況,在含鹽量非常高的情況下,都很難讓湖泊再結成冰。

總之,在火星有沒有液態水這個問題上,科學家還需要掌握更多的證據。

Nature 對此評論稱,正在奔赴火星途中的中國火星探測器天問一號可能會帶來新的發現。

天問一號將於 2021 年 2 月進入軌道,除了在火星表面部署火星車,軌道探測器上還攜帶了類似於 MARSIS 的雷達設備。

參考資料

Nature》-1、《Nature》-2

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