|
2020年在天文學(xué)上是個(gè)不同尋常的年份,，是26個(gè)月才能迎來一次的火星探測窗口期,。在今年7月份,，人類一共向火星發(fā)射了3個(gè)探測器，分別是我國的天問一號(hào),、美國的毅力號(hào)和阿聯(lián)酋的希望號(hào),。人類之所以如此熱衷于對火星的探索，是因?yàn)樗挥谔栂狄司訋е?，是生命最有可能存在的星球之一,。它既是人類可能的下一個(gè)殖民地,，也是太陽系內(nèi)另一顆有可能孕育了生命的行星,，再加上許多科幻作品的渲染,，使得人們一直對火星的生命寄予厚望,。不論是尋找火星生命，還是人類移居火星,，都離不開一個(gè)重要的條件,，那就是液態(tài)水,。作為生物新陳代謝的關(guān)鍵因素和許多化學(xué)反應(yīng)的溶劑，水是我們尋找第二顆地球時(shí)最重視的一種化學(xué)物質(zhì),。最近,，英國開放大學(xué)行星地球科學(xué)教授David Rothery在《自然天文學(xué)》上發(fā)表論文介紹了一個(gè)令人欣喜的消息：在火星南極地表以下大約1公里的位置，隱藏著一個(gè)掩埋在冰川以下的巨大湖泊網(wǎng)絡(luò),，那里或許是火星上最宜居的地方,！在火星地表看，這顆行星極其干燥,，甚至比撒哈拉沙漠還干燥得多,。但是，越來越多的證據(jù)已經(jīng)告訴我們：在幾十億年前,，火星上曾經(jīng)遍布著許多的湖泊,，氣候非常宜人。只不過后來它經(jīng)歷了巨大的氣候變遷,，如今變成了這樣一個(gè)死寂而又干燥的世界,。科學(xué)家指出：今天的火星其實(shí)還有很多的水，只不過都是以冰的形式封存了起來,，它不能支持生命活動(dòng),，也無法供未來登陸火星的宇航員直接使用。即使是到了中午,，火星表面有可能達(dá)到零上的溫度,，但由于沒有大氣層，這些冰也無法融化成水留在地表,，而是會(huì)直接升華為氣體,。那么，火星上就真的沒有液態(tài)水嗎,？也不是,。研究表明，在火星南極的冰蓋之下,，有很有可能有大量的液態(tài)水,。20世紀(jì)70年代的時(shí)候，科學(xué)家們已經(jīng)在地球南極洲發(fā)現(xiàn)了這樣的湖泊,，其總數(shù)可能達(dá)到了400個(gè),。其中最大的一個(gè)湖泊叫做沃斯托克湖，長度達(dá)到了240公里,，寬50公里,，深度有數(shù)百米，隱藏在地下4公里的位置。（圖片說明：雷達(dá)衛(wèi)星拍攝到的沃斯托克湖）這些冰下湖大部分都是通過無線電回波探測的方式發(fā)現(xiàn)的,，簡單來說就是一架飛機(jī)上的設(shè)備向下發(fā)出無線電脈沖,，通過返回的信號(hào)來進(jìn)行檢測。當(dāng)脈沖射到冰面上時(shí)會(huì)反射回來一部分信號(hào),，也有一部分脈沖會(huì)射到冰下湖后才反射回來,，尤其在水冰交界處信號(hào)尤其明顯，這就可以幫助科學(xué)家檢測到冰下湖的存在,。最早在2012-2015年的時(shí)候,，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)火星南極冰蓋下湖泊的痕跡了。當(dāng)時(shí),，歐洲航天局的火星快車號(hào)探測器所攜帶的名為MARSIS的雷達(dá)在火星烏爾蒂馬斷崖群地表以下1.5公里處發(fā)現(xiàn)了冰下湖的證據(jù),。最近，研究人員對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新分析,，加入了反射強(qiáng)度和銳度等屬性進(jìn)行處理,，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)檢測到的區(qū)域的確是一片液體區(qū)域的固體頂部,，這里就是火星烏爾蒂馬斷崖群冰下湖,。而且，在這次調(diào)查的250km*300km的范圍內(nèi),，似乎還有一個(gè)稍小一點(diǎn)的液體區(qū)域,。研究人員分析后認(rèn)為：這里可能是一片濃度非常高的鹽溶液湖泊。他們指出：火星的土壤擁有著豐富的鈣,、鎂,、鈉和鉀等鹽類物質(zhì)，這極有可能就是冰下湖的這個(gè)冰下湖的主要溶質(zhì),。冰下湖的超高濃度也解釋了它們?yōu)楹文軌蛟诒w以下的低溫區(qū)域仍然保持著液態(tài),。同時(shí)，由于冰川提供了足夠的壓力,，也使得這片地下湖中的水不至于升華,，而是被封鎖了起來。（圖片說明：火星全球探測器火星軌道器相機(jī)在2000年4月17日拍攝的火星極地冰蓋）這已經(jīng)不是科學(xué)家第一次在其他星球上發(fā)現(xiàn)地下湖泊了,，從木衛(wèi)二到土衛(wèi)二，都隱藏著巨大的地下海洋,，水資源甚至可能比地球還要豐富,。科學(xué)家也認(rèn)為,，這些地下海洋可能是地外生命的藏身之所,。包括南極洲下的沃斯托克湖，也被科學(xué)家稱為可能在數(shù)百萬年時(shí)間里與地球表面相隔絕的世外桃源。因此,，在發(fā)現(xiàn)了火星的冰下湖后,，科學(xué)家們也寄予了厚望。不過,，科學(xué)家也指出：發(fā)現(xiàn)了水不代表滿足了一切孕育生命的條件,。除了高濃度鹽溶液提供的生存空間之外，生物還需要能量來源,，也就是營養(yǎng),，否則就無法完成新陳代謝和各種活動(dòng)。理論上說,，水和巖石之間的化學(xué)反應(yīng)可能會(huì)在一定程度上釋放少量的能量,，但這還不足以支持一個(gè)小的生態(tài)系統(tǒng)。如果這些冰下湖的底部會(huì)有一些偶爾的火山噴發(fā),，或者是水下溫泉,，那么它們所釋放的能量就有可能為一個(gè)湖泊里的小生態(tài)系統(tǒng)提供營養(yǎng)。目前來說,，我們還沒有在火星上發(fā)現(xiàn)這些地形條件,。而在木衛(wèi)二和土衛(wèi)二上，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些痕跡,。因此,，盡管我們在火星地下發(fā)現(xiàn)了盼望已久的冰下湖，但它到底有沒有生命,，還需要火星更加“爭氣”一些,。相比之下，同樣是地下湖泊或海洋,，木衛(wèi)二,、土衛(wèi)二更有希望孕育生命，因此它們也被認(rèn)為比火星更有希望存在地外生命,，哪怕只是非常簡單的微生物,。當(dāng)然了，這也不意味著我們就要放棄對火星的希望,。恰恰相反,，這將是人類重點(diǎn)探索的目標(biāo)之一，也許未來的研究可以發(fā)現(xiàn)其他的營養(yǎng)源,，有可能成為火星冰下湖生物的能量來源,。又或者生命發(fā)揮它們所具備的自然奇跡，通過一種人類意想不到的方式存在,，也是有可能的,。明年2月,，美國的毅力號(hào)火星車將登陸火星。3個(gè)月后,，我國的天問一號(hào)的火星車也將著陸于火星表面,，它們的探測或許將會(huì)帶來一個(gè)震驚世界的消息！
|
