火星发现液态水湖达20公里!但液态水被埋在火星深冷的地表之下

火星发现液态水湖达20公里!但液态水被埋在火星深冷的地表之下

有水不一定有生命,但也大大增加了火星上有生命的可能性,做为生命的必要和前提条件,发现这样多的液态水,对于未来人类殖民火星将具有非常大的意义!做为人类的太空探索先锋,美国宇航局不是正计划着登陆火星吗?国际天文学家于本周三宣布在火星上首次发现了一个巨大的地下湖泊,这个发现增加了火星上存在更多水甚至生命的可能性。意大利研究人员在《科学》(Science)上发表报告表明:这个位于火星冰层下的湖大约有12英里(20公里)宽。是这颗红色星球上发现的最大液态水体。合著者恩里科·弗拉米尼(Enrico Flamini)是意大利宇航局火星快车(Mars Express)的任务经理,在新闻发布会上说:水是存在的。

火星发现液态水湖

博科园-科学科普:火星现在寒冷、贫瘠、干燥,但曾经温暖而潮湿,至少在36亿年前,这里是大量液态水和湖泊的家园。科学家们渴望找到现代水的迹象,因为这些发现对于解开火星上是否存在生命的谜团至关重要。澳大利亚斯温伯恩大学(Swinburne University)副教授阿兰达菲(Alan Duffy)也表示:这一惊人的结果表明,火星上的水并非像以前发现那样是一股暂时的涓涓细流,而是一股持续存在的水,为长时间的生命提供了条件。能够获得水源也可以帮助人类在未来的任务中生存到地球的邻近星球。然而,这个特殊的湖既不能游泳也不能饮用,它位于冰层下一英里(1.5公里)深的寒冷环境中。

(图一)火星快车探测器探索火星南半球的艺术概念图,使用THEMIS IR图像突出显示研究区域,地下回波功率是颜色编码,深蓝对应最强的反射,被解释为是由于存在水。图片:USGS Astrogeology Science Center, Arizona State University, ESA, INAF.

微生物的生命形式是否存在于内部是一个争论问题。一些专家对这种可能性表示怀疑,因为这个湖很冷、很咸,而且与大量溶解的火星盐和矿物质混合在一起。温度很可能低于纯水的冰点,但由于镁、钙和钠的存在,可以保持液体状态。澳大利亚天文台的弗雷德·沃森说:这是一项意义非凡的发现,肯定会引起人们对这颗红色星球上存在生物的猜测。不过,需要谨慎行事,因为保持液态水所需的盐分浓度可能会对任何与地球类似的微生物产生致命影响。

在2003年发射的欧洲航天局的火星快车轨道飞行器上使用一种雷达仪器进行。该工具被称为火星地表下和电离层探测高级雷达(MARSIS),设计目的是通过发送穿透地表和冰盖的雷达脉冲来发现地表下水。MARSIS然后测量无线电波如何传播和反射回航天器。这些反射“为科学家提供了关于地表下的信息。

意大利博洛尼亚的纳兹尼奥尼亚天体物理研究所的罗伯托·奥罗塞带领一个研究小组,从2012年5月到2015年12月,对位于火星南部冰盖的一个名为“南极光”(Planum Australe)地区进行了研究。总共有29组雷达采样显示,“相关雷达信号发生了非常剧烈的变化”,这使得科学家能够绘制湖的轮廓。这一地区的雷达剖面与在南极和格陵兰冰盖下发现液态水湖泊相似,这表明在火星的这个位置有一个亚冰湖。目前还不具体知道到底有多深,但可能有3英尺(1米)深。

研究还需要确认

(图二)火星快车探测器探测火星南半球的艺术效果,叠加在火星南极层状沉积物的雷达横截面上。雷达横截面已经倾斜90°。最左边的白线是地面雷达回波,而基底面雷达回波上的淡蓝色斑点突出了反射率非常高的区域,解释为水存在造成。图片:ESA, INAF. Graphic rendering by Davide Coero Borga – Media INAF

德克萨斯西南研究院空间研究部的资深科学家大卫·斯蒂尔曼说:这是发现的第一个水体,所以非常令人兴奋。然而另一个航天器或其他仪器需要能够证实这一发现。在2005年发射的“火星勘测轨道飞行器”上,由意大利空间机构SHARAD制造的一种更高频率的雷达仪器已经无法探测到地下水面。很奇怪,沙拉德不能证实这个发现,SHARAD不能穿透这里的冰,没有人知道为什么它不能。这表明这里发生了一些奇怪的事情,因此对这个发现表示怀疑。但研究人员对未来发现的可能性感到兴奋,因为如果在火星的南极能发现液态水,那么它可能也在其他地方。这个地点没有什么特别的地方,除了火星快车上的MARSIS雷达对这个区域最敏感,这意味着在整个火星地下都可能有类似的水沉积。

用雷达在火星寻找冰迹象

寻找火星上冰迹象是很复杂的,为了探索火星表面下是否潜藏着冰,欧洲航天局的“火星快车”(Mars Express)用雷达探测火星内部。它向火星发送低频无线电脉冲,并记录它们如何返回到航天器。这些脉冲可以穿透构成地球外壳的一些物质,当它们到达不同密度或成分的层时反射回火星。通过分析这些返回脉冲的时间延迟,科学家可以确定地表下物质的性质。这张照片显示了来自梅里迪亚尼平原的雷达回波,这是火星赤道附近的一个区域,美国宇航局的“机遇号”探测器也在探索这个区域。在这幅图像中,来自地表和地下的反射回波,在延时的情况下被分离出来,沿着航天器轨道的地面轨道绘制出来。穿过框架的明亮白线标志着火星表面,下面模糊,更漫射的线代表了一层埋藏在火星表面下物质的基础回声。

这张照片显示了来自梅里迪亚尼平原的雷达回波,这是火星赤道附近的一个区域。图片:ESA / Mars Express / NASA / JPL / KU / Smithsonian

子午线的表面布满了火山砂,已知的含有在地球遥远的过去存在的水形成的矿物质。在此之前,还不清楚地表下有什么物质,但火星快车(Mars Express)雷达现在已经穿透了这些沉积物,并发现它们与冰具有类似的性质。然而,最近的一项研究却提出了一种不含冰的解释,表明这些雷达属性很容易被一层厚厚的多孔沙子解释——也许是风吹到该地区。

不同于其他地质材料,如火山灰或非常细的尘埃,一层厚厚的沙粒大小的粒子可能在雷达上产生类似于富冰矿床的性质。这些回声被认为是位于地表以下的子午线沉积物的边界反射,而坑洼的地形更深层。这些结果凸显了寻找地下冰的困难,并将帮助科学家们确定有无可及的水冰的地区:对未来人类探索和可能的火星殖民至关重要的资源。

博科园-科学科普|参考/信息/来源:欧洲航天局(ESA),AFP, Science (2018). DOI: 10.1126/science.aau1829

博科园-传递宇宙科学之美

© 2019 爱讯头条 秀色女神

京ICP证140141号 邮箱: joy611@126.com