這一發(fā)現(xiàn)強有力地支撐了火星上的季節(jié)性斜坡文線是由水活動所致這一假設。（供圖/NASA）

    文章來源：科通社

　　文/記者 白竟楠

　　北京時間9月28日23點30分,，美國NASA發(fā)布了重大新聞,，稱光譜儀器監(jiān)測證據(jù)證明了之前火星表面有液態(tài)水的猜想，且為高含鹽度水,?！犊萍忌睢吩诘谝粫r間獲取到了關于此次光譜監(jiān)測結(jié)果的論文，這是“迄今為止最有力證據(jù)”證明在現(xiàn)在的火星上有含鹽液態(tài)水,，他們還找到了火星上存在由咸水所致的水合鹽的證據(jù),。

　　火星表面有高鹽度鹵水

　　美國宇航局火星探測項目首席科學家麥克·邁耶（Michael Meyer）在發(fā)布會上表示，我們花了數(shù)年時間,、用了許多航天器來解開這一謎團,，現(xiàn)在我們知道了這個寒冷而荒蕪的星球表面存在液態(tài)水。這是人們圍繞火星研究的關鍵問題之一,。

　　人類對火星的探測一直以來主要圍繞著兩個問題：一是水,，二是生命。與探測生命相比,，火星是否存在水這個科學問題更加有“科學性”,，因為水是生命存在的前提。

　　人類早已發(fā)現(xiàn)火星上有季節(jié)性斜坡紋線（Recurring slope lineae,，RSL）,，并且推測這些紋線是由于火星上的流水而造成的。根據(jù)火星地形,、地貌,、化石等印記,，科學家基本達成火星曾經(jīng)是一個有著大片海洋星球的共識，科學家認為,，火星大氣可能在遠古發(fā)生了重大事件,，導致大氣流失，不足以維持住表面的液態(tài)水,，使得地表水逐漸消失,，變成如今干涸的狀態(tài)，今天的火星表面,，比撒哈拉沙漠都要干燥,。隨著火星大氣變薄，寒冷逐漸侵占了火星,，使得火星大多數(shù)地區(qū)出現(xiàn)了雪和冰,。但是關于流動液體水今天是否還有，一直是科學家們在探索的主題,?！　?/p>

　　除了NASA資深科學家之外,，還有來自佐治亞理工學院的研究生——盧金德拉·歐嘉,。歐嘉通過研究從火星傳回的照片，首次發(fā)現(xiàn)了火星上存在流動水的證據(jù),。（供圖/NASA）

　　然而,，NASA今天這一發(fā)現(xiàn)，為之前種種對于存在液態(tài)水的假設提供了確鑿的依據(jù),。

　　在火星上,，鹽物質(zhì)與水的流向是一致的，各種各樣的鹽,，例如硫酸鹽,、氯化物、高氯酸鹽,，都在火星的表面被發(fā)現(xiàn),，在它們的共同作用下，在火星表面形成了一條條神秘的紋路,，這些紋路會隨著季節(jié)的變化在斜坡上出現(xiàn)和消失。在火星表面的這些特征——季節(jié)性斜坡紋線顯示,，可以假設濃鹽水在火星表明的流動情況,。但是,，這個說法一直缺乏證據(jù)。

　　根據(jù)此次NASA通過高分辨率光譜圖像顯示,，這些狹窄的紋路溝壑其寬度一般小于五米,，在溫暖的季節(jié)會出現(xiàn)在斜坡上形成溝壑，然后在寒冷的季節(jié)消失,。也就是說,，隨著火星的四季變化，季節(jié)性斜坡紋線是一直在變化的,，這些變化說明,，鹵水（Brine，濃鹽水,，鹵水指鹽類含量大于5%的液態(tài)礦產(chǎn)）很可能是這個變遷之中的參與者,。而在此之前，光譜航天器所提供的數(shù)據(jù)像素比較粗糙,，對火星表面的紋路進行分析時并沒有發(fā)現(xiàn)鹽和水,。

火星上的暗窄條紋（供圖/NASA）

　　此次研究是由佐治亞理工學院的科學家琳德拉·奧哈（Lujendra Ojha）和他的同事們運用了一種新的光譜分析手段來觀察火星光譜線，從而發(fā)現(xiàn)了上面的高鹽度鹵水特征,，由此為火星上存在液態(tài)水假設提供了有力證明,。

　　此次研究的論文發(fā)表在《Nature Geoscience》（英國多學科學術期刊《自然-地球科學》）期刊上，論文摘要部分最后一句寫到：我們的研究結(jié)果強烈支持假設季節(jié)性斜坡紋線是由于火星上現(xiàn)代水流動的結(jié)果,。

　　盧金德拉·歐嘉從法國視頻連線,，他表示長期以來他們一直覺得火星上的暗色條紋與水有關，但“直到現(xiàn)在一直無關鍵證據(jù)”,。（供圖/NASA）

　　　液態(tài)鹵水如何形成,？

　　光譜為什么能分析出在遙遠的火星上有水？中國科學院紫金山天文臺研究員季江徽說,，實際上,，光譜監(jiān)測之后所形成的是數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)繪制成譜線,，在天文學中,，這些譜線中如果有凹進去的“吸收峰”，這就是水的特征峰,，從而可以判斷水的存在,。之后，通過光譜來進行推論,，將光譜監(jiān)測到的水與紋路的活動性聯(lián)系到一起,，來研究紋路附近成分的變化,，最后來確定這些季節(jié)性斜坡紋線是由水形成的。

紐約時報率先披露，在火星表面發(fā)現(xiàn)液態(tài)水的跡象,。（供圖/NASA）

　　在地球上,，液態(tài)水如果想要在山川大陸上留下侵蝕痕跡需要很長的時間，甚至多達幾百年,，而為何火星過幾年就會有幾條新的紋路形成呢,？專家解釋說，這是因為火星獨特的氣候原因造成的,，水很容易留下紋路,，在蒸發(fā)之后這些紋路久久都會存在。

　　不過,，熟悉火星的人都知道,，火星是十分干燥的，而且稀薄的大氣無法把水分聚集在云層中,，那么,，火星又是如何能存得住液態(tài)水的呢？

　　中國科學院國家天文臺研究員李競說,，在火星的表面幾乎不能存在液態(tài)水,，在火星的水幾乎只有兩種狀態(tài)：固態(tài)或者氣態(tài)，這是由于火星的大氣壓力和氣候條件等限制所致,?；鹦堑拇髿鈮褐挥械厍虻陌俜种唬鹦堑臍鉁睾艿?，水會結(jié)成冰,，如果冰化成水，就會一下子變成氣體,，而由于火星的大氣層很稀薄,，所以不會在云層聚集大量的水分，而會散發(fā)到宇宙中去,。不過,，這個理論是建立在假設火星上的水是“地球水”的基礎之上，如果“火星水”中含有其他的物質(zhì),，情況可能會有所改變,。

盧金德拉·歐嘉解釋說高氯酸鹽使得水能在低溫環(huán)境下呈液態(tài),。（供圖/NASA）

　　美國的科學家們曾經(jīng)在實驗室內(nèi)模擬了兩種情形：在只有高氯酸鹽的實驗里,，科學家們將1毫米厚的鹽層放在溫度可控的盤子或者類似火星的泥土上,。即使過了三個小時，仍然沒有形成任何液態(tài)水,。這暗示了潮解（由固體變成溶液的過程）并沒有發(fā)生，它不太可能是火星上非常重要的過程,。當研究人員將高氯酸鹽或者鹽漬土放在3毫米厚的冰層上,，當室內(nèi)溫度達到-73攝氏度時，液態(tài)水在數(shù)分鐘內(nèi)就形成了,。這樣的條件恰好處于“鳳凰號”著陸點觀察到的一系列火星環(huán)境條件范圍內(nèi),。（鳳凰號火星探測器于美國東部時間2008年5月25日19時53分在火星北極成功著陸）

　　這兩個試驗證明，在火星的一定環(huán)境中,，一定分量的鹽和冰放在一起會發(fā)生潮解現(xiàn)象,。

　　季江徽說，無論是火星表面的地貌,、河床還是曾經(jīng)被搬運過的石頭,，都能為火星曾經(jīng)有大片的水提供證據(jù)，在此之前也做過關于火星可能有大量冰或水的探究,，不過這些結(jié)論都是推測,，如今的這份論文將這些推測都證實了。

　　但是,，論文稱,，至于這些水從哪里來，現(xiàn)在從季節(jié)性斜坡紋線上來看還不是很清楚,，可能來自地表或地下的冰,，但是不太可能來自赤道附近某緯度的近地表冰層。季江徽說：“根據(jù)我的個人猜測,，這些水更有可能來自于地下向地上的運動而滲透的,，不過也只是一種猜測?！?/p>

　　　這一發(fā)現(xiàn)意味著什么,？

    　早在2008年，美國密歇根州立大學鳳凰號探測器研究小組成員,、大氣海洋和空間科學教授尼爾頓·雷諾（Nilton Renno）首次注意到,，鳳凰號發(fā)回的圖片里有奇怪的水珠。在接下來的幾周里,，水珠似乎在增大和合并,。雖然雷諾認為它是水珠且火星表面的鹽分是導致水珠形成的主要原因，但很多他的同事對此并不認同,，因為在火星上從未發(fā)現(xiàn)過鹽,。數(shù)年之后,，“好奇號”漫游車在火星其它地區(qū)發(fā)現(xiàn)了高氯酸鹽的存在，現(xiàn)在科學家們相信火星表面的確存在高氯酸鹽和其它鹽,。如今的這一結(jié)果,，終于被“砸實”了。

　　在地球上,，只要存在水的地方就一定存在生命,，生命的形式可能不是高級物種，但卻和人類一樣有“生命體征”,?；鹦前l(fā)現(xiàn)流動的液體，這就有了能支持生命的功能,，火星上存在生命的可能性或許比想象的更高,。相比之下，古代的火星可能更適合生存,。

　　雷諾曾經(jīng)說,，無論是現(xiàn)在還是過去，水都不需要永遠保持液態(tài)以支持微生物的存在,，在地球上就發(fā)現(xiàn)了北極鹽水和充滿鹽水的冰巢存在微生物,。

　　不過，水是生命的必要但不充分條件,，這只是必備條件之一,，除此之外，還需要適宜的溫度,、礦物質(zhì),、大氣等條件，才能支持生命的要求,?；蛟S，人類已經(jīng)邁出了尋找外星伙伴的第一步,。