07.26 火星上发现稳定的液态水!人类离外星移民又进了一步!

大概一年前,Space X创始人、CEO马斯克在杂志《新太空》(New Space)上公布了火星殖民计划。尽管马斯克的计划雄心勃勃,但实际上却有一个最关键的问题没有解决:火星上到底有没有适宜生命生存的条件?

火星上发现稳定的液态水!人类离外星移民又进了一步!

最新一项研究的发现或许将人类殖民火星的梦想向前推进了一步。

“我们在火星上发现了水。” 意大利国立天体物理研究所的罗伯托·奥罗塞(Roberto Orosei)在发表于《科学》(Science)期刊的文章中向全世界宣告。

这是科学家首次在火星之上找到一片稳定的液态水域。这意味着,假如火星上出现过微生物,那么这些生物或能在火星深处,持续寂寥地活着。

火星上发现稳定的液态水!人类离外星移民又进了一步!

艺术想象图:“火星快车号”探索火星南半球。图片上方:雷达散射截面图,呈现了火星南极“极地层状沉积”区的观测结果。蓝色是高反射率区域,科学家认为,那些就是液态水。

火星也曾是“水乡”

天文学家拿出极具说服力的证据,证明火星南极冰层的下方,在距冰面1.6英里处,埋藏着一大片液态水。

欧洲空间局的“火星快车号”(Mars Express)轨道器通过雷达探测,发现在火星的“南极高原”地区一片厚重冰层的底部,存在着一片19英里长的水域。

截至目前,要证明火星也曾是“水乡”,最明显的证据就是蚀刻在火星表面上的、数百万年前的古老水道。2015年,美国宇航局(NASA)宣布在火星表面,发现了顺着坡体和沟壑流淌的液态水。但在去年,这一解读被笼上疑云:美国地质勘探(US Geological Survey)的研究人员认为,这些神秘的暗色纹路不过是滚动的砂石流。

这次,意大利研究人员分析了2012至2015年三年的数据,它们收集自火星快车号搭载的Marsis仪器,全名“火星地下和电离层探测用高级雷达”。数据显示,雷达波穿透火星南极的透明冰层,但在冰层下方,被一片水体反射了回来。

约翰·布里奇斯(John Bridges)是莱斯特大学行星科学教授,曾参与寻获英国小猎犬2号着陆器的最终降落点。他说,这次的火星液态水证据很有说服力。“(研究者)对数据的分析十分审慎,(得出该结论的)基础绝对是扎实的。”他说。

罗马特雷大学的埃琳娜·佩蒂内利(Elena Pettinelli)参与了这项发现。她说,至于这片水域属于湖泊,还是含水层,充斥着火星岩石的碎隙,我们无从知晓。如果是片开放水域,那它可能类似于南极洲的沃斯托克湖——地球上最大的冰下湖。

另一点无法判断的是水体深度。Marsis发射的雷达脉冲都被水体反射了回来,无法抵达水体的底部。科学家只能有把握地说,深度不止一两米。

但已知的是:这些水冷极了。据估计,冰层底部的温度在零下68摄氏度上下。之所以能保持液态,大概是因为巨大的压强,以及丰富的盐分,如遍布火星表面的镁、钙、纳等元素的高氯酸盐。

火星上发现稳定的液态水!人类离外星移民又进了一步!

火星快车号轨道器掠过火星南极。雷达信号用不同颜色进行标记,深蓝色对应反射最强的区域,科学家认为,高反射区有水存在。

并非宜人的生存环境

对我们熟知的生命形式来说,这样的盐水实在不算理想,但只要有微生物适应高盐度,那它也有望成为生命摇篮。假如火星上存在微生物,那它们都得面临一项挑战:扛住渗透压,避免细胞脱水成干。“这肯定不是什么宜人的生存环境,”奥罗塞说。布里奇斯不清楚生命可以忍耐的极端条件,但他猜测,要在如此盐度下生存下来,未免有些牵强。“这个太挑战潜在生命的极限了。”

马克·塞夫顿(Mark Sephton)在伦敦帝国学院研究极端环境与生命。他说,对生命而言,水体所处的深度不成问题。火星表面随时被强辐射轰炸,效果堪比无菌处理。所以,就算火星上出现生命,那也是出现在地下。“只要有一个可以汲取能量的来源,以及营养和原材料的来源,生命就有可能存在。”他说。

“高盐度有利于维持液态,但对生命构成了挑战。如果外部盐度高于细胞内部盐度,细胞就会收缩、脱水。生命可以合成有机分子,来阻止这一过程,但这也是有限度的,超过一定限度,细胞内盐度过高,就会干扰生化过程,导致细胞死亡。”塞夫顿说。“因此就火星而言,虽然在一些机制的作用下,水可以以液态形式存在,但对生命来说,可能就有些承受不起了。”

要想去那片水域一探究竟、看其中有没有生命,想必还需要些时日。“要去到那里,找到最终的证据,证明它就是一片湖泊,这个任务可不简单。”奥罗塞说。“我们得发射一个机器人,让它钻透1.5公里厚的冰层,现在还没有这样的手段,必须等技术进步。”

目前,研究人员还在火星的其他地区展开搜索,寻找更多地下湖泊或含水层迹象。在论文中,作者们写道:“没有理由火星只有一个地方有水。”

翻译:雁行

校对:李莉

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