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Science:火星發現首個地下湖泊 富含鹽分不適宜生命

2018-07-26 來源:新浪科技  瀏覽:    關鍵詞:


新浪科技訊 北京時間7月26日凌晨消息,據國外媒體報道,科學家利用位于火星軌道上的穿冰雷達,在火星南極冰蓋下方深處發現了首個液態水湖泊。這個湖泊可能溫度極低,且富含鹽分,并不適宜生命存活。但這項發現必將加強對火星地下水的搜尋,日后有可能會找到更宜居的湖泊。“這一結果令人大為激動,首次表明了火星上存在鹽水層。”美國西南研究所的地質物理學家戴維·斯提爾曼(David Stillman)指出。帝國理工學院的地質物理學家馬丁·西埃格特(Martin Siegert)指出,這個火星湖泊很類似格陵蘭和南極冰層下方幾公里處眾多相互聯結的湖泊中的一個。西埃格特正帶領著一支團隊,試圖鉆透冰層、一直下鉆到南極洲西部地下的埃爾斯沃思湖(Lake Ellsworth)。但火星地下深處湖泊的形成過程可能與地球上有所不同。西埃格特表示:“這將在火星上開啟一片非常有趣的科研領域。”科學家認為,數十億年前、當火星大氣比如今更稠密、更溫暖時,火星表面一度有過液態水流動,雕琢出的水徑溝渠至今可見。但如今的火星大氣壓過低,因此火星表面的水均會蒸發殆盡。不過在極地冰蓋和次表層積冰中,水仍能以冰的形式存留下來。2003年發射的歐空局“火星快車號”軌道探測器上搭載的“火星次表層和電離層探測先進雷達”(MARSIS)對部分積冰進行了測繪。MARSIS雷達的作用機制是,向下方發射射電波脈沖、并接收反射。有些射電波會在地表發生反彈,有些則能向下穿透達3公里,當遇到兩個差別明顯的地層時、便會反射回來,如冰和巖石的相接處。在任務開展幾年后,MARSIS任務的科學家們開始在火星南極冰蓋下觀察到又小又明亮的反射現象,且亮度頗高,說明冰層下方不僅是巖石、還有液態水。但研究人員對這一信號的真實性有所懷疑,因為在有些軌道路徑上能觀察到、有些則觀察不到。后來該團隊意識到,該探測器的計算機為減小數據流體積、會將各像素取平均值,導致部分亮度異常被抹去。“這一現象就在我們眼皮子底下,我們卻沒觀察到它。”意大利國家天體物理研究所的MARSIS任務首席調查員羅伯托·奧羅塞(Roberto Orosei)表示。為解決這一問題,該團隊在“火星快車號”探測器上安裝了一枚記憶芯片,用于存儲探測器飛過關鍵地區時、短短時間內收集的原始數據。在2012至2015年間,該探測器從火星南極上方飛越了29次,最終證實了這些明亮反射塊的存在。其中最明亮的一塊位于南緯9度、冰層下方1.5公里處,直徑約20公里。光有雷達亮度還不足以證明它們是由液態水反射的。另一條線索為反射材料的電容率,即在電場中儲存能量的能力。水的電容率高于巖石和冰。要想計算出電容率,就要知道由這些明亮的斑塊反射回來的信號強度,但研究人員并不知道確切數值,只能估算。不過他們發現,這些板塊的電容率的確比火星其它地方都要高,并且與地球上的冰下湖泊相似。雖然該團隊無法測量這層地下水的深度,但奧雷塞稱,它的深度應該相當可觀。不過,并非每個MARSIS團隊成員都對此確信不疑。“要我說,這種解讀貌似合情合理,但還算不得板上釘釘。”NASA噴氣推進實驗室的MARSIS項目首席研究員杰弗里·普勞特(Jeffrey Plaut)表示。他并未參與此次研究論文的編寫。畢竟,要解釋火星南極的水從何而來并非易事。在地球的極地地區,上方冰層所受的壓力使其熔點降低,再加上地熱從下方進行加熱,導致冰層融化、形成冰下湖泊。但火星內核缺乏活躍的地質活動,幾乎不會產生地熱。再加上火星重力微弱,1.5公里厚的冰層不會使熔點下降太多。奧羅塞懷疑,其中所含的鹽分、尤其是此前在火星土壤中發現的高氯酸鹽,也許可以降低冰層熔點。他表示:“這是我們的主要推測。”有了豐富的鹽分、再加上低至零下數十度的低溫,此次發現的火星湖泊中存在微生物的可能性并不大。斯提爾曼指出:“如果火星生命和地球生命類似,那么這里對它們而言就太冷、太咸了。”但他也表示,研究人員將對其它冰層下的湖泊展開搜尋,看看這些湖泊是否聯結在一起,并尋找更深處是否還有其它湖泊。巴黎薩克雷大學的瓦萊麗·西亞雷蒂(Valèrie Ciarletti)指出,在緯度更低、溫度更高的地區,或許也能發現湖泊。這些地區更適宜火星微生物存活。“若能在極地冰蓋之外的地下深處發現液態水,必將是一項驚人的大發現。”(葉子)點擊進入專題:
火星上發現了第一個液態水湖 直徑約20公里

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