火星上有水!掩埋湖的迹象诱使科学家们

在火星南极附近,一个大的咸水湖似乎潜伏在冰下。如果得到确认,它将是红色星球上首次发现的液态水,这是确定那里是否存在生命的重要里程碑。

意大利博洛尼亚国家天体物理学研究所的行星科学家罗伯托·奥罗塞(Roberto Orosei)说:“这是在火星上寻找生命的非常有希望的地方。”“但我们不确定是否有人居住。”在地球上,类似的“冰川冰川”是微生物生活的家园。

由Orosei领导的一组意大利研究人员于7月25日在Science1上报告了这一发现。他们在来自欧洲航天局火星快车的雷达数据中发现了掩埋湖的证据。

其他人则认为这项工作非常诱人,但是,就像在有争议的火星上寻找水一样,它需要更多的支持证据。加利福尼亚州帕萨迪纳市国家航空航天局喷气推进实验室的行星科学家杰弗里·普拉特说,“还算不上灌篮”,他已经使用火星快车2的数据搜索了水。

如果进一步的研究证实了湖泊的存在,它将为研究火星开辟新的途径。研究人员已经钻入地球上的冰川湖,并对水中的微生物进行了采样,而其他研究人员正在开发技术,以到达木星月球欧罗巴上的海底。目前尚无计划在火星上进行的冰钻任务,但最新发现可能会改变科学家对探索地球的看法。

美国宇航局首席科学家吉姆·格林说:“这开始了一条非常令人兴奋的新的询问路线。”

诱人的步道

今天的水以各种形式出现在火星上,这是数十亿年前地球变暖和潮湿时留下的。轨道探测器在许多位置发现了冰块,包括埋藏的冰川。航天器拍摄了陡峭的山坡,其外观随季节变化,好像液态水正在下坡并留下深色痕迹。NASA好奇号流浪者已经测量了行星大气中的水蒸气。

Orosei和他的同事在2003年发射的“火星快车”号上使用称为MARSIS的雷达仪器发现了该湖。它发出从地表和地下层反射回来的无线电波;雷达信号反射回来的方式揭示了存在的物质的类型,例如岩石,冰或水。科学家将搜索的重点放在了覆盖地球南极的冰和尘埃层上。

但是观察结果令人沮丧地不一致。火星快车有时会在几个地方看到明亮的反射,下次飞船飞越这些地方时却没有出现。最终,在2012年,科学家们决定让MARSIS发回原始数据,而不是在将数据发送到地球之前执行自动处理。Orosei说:“他改变了一切,发现明亮的反射镜更为明显。”

数据显示明亮的反射来自一个称为Planum Australe的区域中的20公里长区域。在排除了其他可能的解释(例如二氧化碳冰)之后,科学家得出结论,反射来自地下水。

盐水深度

该湖位于火星表面以下约1.5公里,至少深1米。Orosei说,为了防止结冰,水必须非常咸,这可能类似于今年早些时候加拿大北极地区报道的超咸水冰河湖3。埃德蒙顿艾伯塔大学的冰川学家Anja Rutishauser说,加拿大湖泊下方的盐分丰富的岩石注入了水,并使水保持液态。在火星上,被称为高氯酸盐的盐可能是造成盐水的原因; 2008年,美国宇航局凤凰号航天器在北极北极冰附近的土壤中发现了高氯酸盐。

行星科学家斯蒂芬·克利福德(Stephen Clifford)说,火星过去可能有许多类似的湖泊,当时行星深处的热量融化了覆盖其两极地区的一些冰块,他在19874年提出了这个想法,现在为行星科学研究所工作在得克萨斯州休斯敦。他说,如果生命曾经在古老的地下湖泊中繁盛,那么最新发现“就意味着生命仍然可以在火星上持续存在的想法的支持”?

蒙大拿州立大学博兹曼分校的生物地球化学家约翰·普里斯库说,有了液态水和合适的化学元素来提供能量,一个埋没的火星湖将具有维持生命所需的成分,只要它不太咸。但是探索它并不容易。普里斯库(Priscu)领导的一个小组旨在在今年晚些时候钻入南极冰河以下的默瑟湖;向该偏远地区拖运大量设备和燃料需要数周的拖拉机横穿南极冰盖。他说:“您不可能将所有这些都交给火星。”

但是,有一些方法可以让太空船学习更多的知识。Green指出,计划于11月降落在火星赤道附近的NASA InSight探测器将测量那里表面最高5米处的热流。科学家可以利用这些数据推断南极帽下方会上升多少热量,融化冰,并创造更多的潜在湖泊。

奥罗塞伊说,他的团队也瞥见了其他灿烂的倒影,但还不愿透露它们是否是湖泊。普拉特说,使用MARSIS进行的更多研究以及NASA火星侦察轨道器上的雷达(已经在Planum Australe中进行了观测,但没有看到反射)可以帮助揭示这些水到底是液态水还是其他。

自然560,13-14(2018)

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