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火星上发现“液态湖”对人类的可能影响

The planet Mars

研究人员发现火星上有液态湖的存在。他们认为,在火星南极冰层下1.5千米处发现有一个直径约为20千米的大型盐水湖床。

先前的研究发现火星表面可能有断断续续的液态水的迹象,但这是目前在火星发现的第一个现存的水湖。今年6月,美国宇航局(NASA)的火星探测器“好奇号”探索的湖床显示,过去火星表面有水湖的存在痕迹。

然而,火星稀薄的大气层使其温度降低,大部分水被锁在冰层中。

该结果令人兴奋。因为科学家多年来一直在寻找火星上现存的液态水迹象,但这些发现产生空洞或模棱两可的结果。尽管它还没增加生物存在的可能性,但那些研究地球以外星球存在生命可能性的人也会对此感兴趣。

这是雷达工具(Marsis)在欧洲航天局 (Esa)的火星快车航天器上收集的证据。

Marsis无法确定水的厚度,但研究小组估计它至少有一米厚。”这确实证明它是水体。这个湖泊,不是挤在岩层或冰层之间的一点液态水。”奥罗塞教授补充说。

A white layer of ice in a swirl shape, on the dusty landscape of Mars
图片版权NASA/JPL/MALIN SPACE SCIENCE SYSTEMS
Image caption探测到的液态湖位于火星南极冰层下。
Illustration of Mars Express probing the surface of Mars. Superimposed above are the radar findings, showing the thin layers of the South Polar Layered Deposit, with one small area in bright blue
图片版权ESA/INAF
Image caption艺术家的印象:火星快车探索行星表面。

怎么发现的?

Marsis通过发射雷达脉冲和测量返回的电波来探测火星表面的情况。

2012 年 5 月至 2015 年 12 月期间,Marsis用于调查位于火星南部冰盖的 Planum Australe 地区。它通过地面和极地冰帽发送雷达脉冲,并测量无线电波反射回探测卫星。脉冲反射了 29 组雷达样本,这些样本在距离地面近一英里的地方组合成了一个信号急剧变化的地图,图像上有强烈的对比差异。

研究人员将此解释为火星上稳定的液态水体。奥罗塞解说,地面下的雷达反射比地表的雷达反射信号要强,通常来说这是存在水源的信号。

同样的情况出现在地球时,通常是发现冰川下的水,比如南极洲。

研究人员在火星上冰下1.5公里处发现了不寻常的东西。奥罗塞教授说: “在浅蓝色中你可以看到底部的反射比表面反射更强烈。这对我们来说就是水存在的迹象。”

The white ice cap of the South Polar Layered Deposit with radar data superimposed. Each band changes colour according to the intensity of the signal - a clear area of blue is visible.
图片版权USGS ASTROGEOLOGY SCIENCE CENTER, ARIZONA STATE UN
Image caption艺术家印象:Marsis数据显示一个高反射率区域(浅蓝色),这被认为是水。

它对生命意味着什么?

还没有绝对的定论。

来自公开大学的潘特(Manish Patel)博士解释说:“我们早就知道火星不适合生命生存,所以寻找生命应该把眼光投向地下。”

“那里让我们免受辐射伤害,而且温度和压力都更加适合。更重要的是,它允许液态水(的存在),这对生命至关重要。”

遵循水的这一原则,是天体生物学研究地球以外的潜在生命的关键。

因此,虽然研究结果表明了水的存在,但他们没有进一步证实别的事。

潘特博士告诉BBC :“我们并没有真正发现生命特征,但这个发现的作用是明确我们在火星上的研究方向。”

A green lake with salt residues around the edges
图片版权SCIENCE PHOTO LIBRARY
Image caption天体生物学家研究地球上的盐湖等极端环境,以了解生命如何在火星上生存。

火星上的水温和化学性质也可能对任何潜在的生物的生存形成威胁。为了在如此寒冷的条件下保持液态,水中可能含有大量的盐。

英国圣安德鲁斯大学的天体生物学家考辛斯(Claire Cousins)博士解释说:“水可能是一种极冷的浓缩盐水,这对生命来说非常有挑战性。”

下一步向何方?

虽然它的存在为那些对火星过去或现在存在生命的可能性感兴趣的人提供了一个诱人的前景。但湖泊的特征必须通过进一步研究来验证。

“现在需要做的是,”公开大学的巴尔梅(Matt Balme)博士解释说,“在其它地方也可以重复验证寻找相似信号的可能。 ”

他补充说:“也许这甚至可以成为一个雄心勃勃的新火星任务,就像对地球南极洲的冰下湖泊一样的探测一样,钻进这个埋藏的水袋”

Satellite image of a flat region of ice, surrounded by more textured terrain
图片版权SCIENCE PHOTO LIBRARY
Image caption该地区被拿来与位于南极冰层下方4公里处的沃斯托克湖相比。

科学家此前曾声称在南极洲的沃斯托克湖深处找到过细菌,但在火星上钻探确实会成为一项雄心勃勃的项目。

奥罗塞教授说:“要到火星取证并非易事。”

“这将需要在那里飞行一个能够钻探1.5公里厚冰的机器人。这肯定需要一些目前尚无法达到的技术。”

《科学》杂志发表了这项新研究。

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