火星表面發(fā)現(xiàn)液態(tài)水:增加生命存在可能性
新浪科技訊,北京時(shí)間9月29日凌晨消息,美國宇航局有關(guān)火星的“重大發(fā)現(xiàn)”已經(jīng)發(fā)布:科學(xué)家們確認(rèn)在當(dāng)今的火星地表仍然有液態(tài)水體存在。這一發(fā)現(xiàn)增加了這顆紅色行星上存在生命的可能性。
在火星表面的一些隕坑的坑壁上存在一些暗色條帶,被稱作“季節(jié)性斜坡條帶”(RSL),這些暗色條帶會(huì)季節(jié)性地出現(xiàn)在一些坡度較為陡峭且相對(duì)溫暖的火星隕坑向陽坡面上。而此次的最新研究確認(rèn)其形成與含鹽的液態(tài)水體流動(dòng)有關(guān)。
這項(xiàng)研究的第一作者,美國佐治亞理工學(xué)院博士生魯詹德拉·奧哈(Lujendra
Ojha)表示:“在地球上,液態(tài)水是生命的關(guān)鍵要素。因此,在今天的火星上存在液態(tài)水,這一發(fā)現(xiàn)表明火星的環(huán)境比我們?cè)仍O(shè)想的宜居性更高?!?/p>
奧哈是在2011年首批注意到RSL現(xiàn)象存在的研究人員之一,當(dāng)時(shí)他們通過對(duì)美國宇航局火星勘測(cè)軌道器(MRO)“高分辨率成像科學(xué)實(shí)驗(yàn)”設(shè)備(HiRISE)拍攝圖像的解譯發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象。
RSL暗色條帶出現(xiàn)在火星上的各處地點(diǎn),從靠近赤道的區(qū)域一直到中緯度地區(qū)。這些條帶寬度僅有大約0.5~5米,但它們沿著坡度向下可以延伸達(dá)到數(shù)百米。
RSL暗色條帶出現(xiàn)在火星上較為溫暖的季節(jié)里,隨著溫度下降它們就會(huì)消失。這一特點(diǎn)讓很多研究人員懷疑其成因可能與液態(tài)水體有關(guān)。而此次發(fā)表在《自然·地球科學(xué)》雜志上的這項(xiàng)最新研究則首次獲得確鑿證據(jù),強(qiáng)烈支持這一說法。
奧哈和他的同事們對(duì)由MRO飛船搭載的另一臺(tái)載荷“緊湊型勘測(cè)成像光譜儀”(CRISM)獲取的4處有RSL暗色條帶分布的不同地點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了細(xì)致分析。
奧哈表示:“利用這臺(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù),我們可以推斷火星地表的物質(zhì)成分。我們開展這樣的觀察得到的結(jié)果是,我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)火星表面的RSL條帶發(fā)育達(dá)到頂峰時(shí),我們?cè)谀抢锏墓庾V數(shù)據(jù)中識(shí)別出了含水鹽類的成分信號(hào)?!?/p>
含水鹽類是從液態(tài)水體中緩慢析出的,因此要想探測(cè)到它們的存在將是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn),尤其是在當(dāng)?shù)氐奶厥猸h(huán)境條件使得利用CRISM數(shù)據(jù)本身無法直接對(duì)RSL條帶區(qū)域成分進(jìn)行檢測(cè)的情況下則更加如此。具體來說,CRISM設(shè)備只能在火星上一天中溫度最高的時(shí)候?qū)Φ乇沓煞珠_展觀察,大約是在下午3點(diǎn)前后。但此時(shí)火星表面可能存在的任何液態(tài)水都早已蒸發(fā)殆盡了。
奧哈表示:“由于這一原因,我并不認(rèn)為我們將來能夠在火星上下午3點(diǎn)的時(shí)候觀察到一個(gè)仍然處于液態(tài)狀態(tài)的RSL。因此我認(rèn)為此次發(fā)現(xiàn)含水信號(hào)等于是‘抓了現(xiàn)行’?!?/p>
與形成RSL暗色條帶有關(guān)的鹽類似乎是高氯酸鹽類,這是一種含氯物質(zhì),在火星地表廣泛分布。這種鹽類能夠顯著降低液態(tài)水體的冰點(diǎn),從攝氏0度降低到零下70度。奧哈表示:“這種性質(zhì)大大增加了鹵水(鹽水)在火星表面穩(wěn)定存在的可能性?!?/p>
高氯酸鹽能夠吸收大氣水分,但目前還不能確認(rèn)火星大氣是否就是這一鹽水流體的來源。其他可能性還包括地表或地下水冰的融化,或是地下儲(chǔ)水層的出口等等。
在研究論文中,研究人員寫道:“可以想象的是,在火星不同區(qū)域,RSL現(xiàn)象的形成有著不同的成因機(jī)制?!?/p>
美國宇航局好奇號(hào)火星車以及其他探測(cè)器開展的觀測(cè)已經(jīng)顯示,在數(shù)十億年前的火星上曾經(jīng)存在溫暖潮濕的環(huán)境,那樣的環(huán)境足以支持微生物的生存,至少在一部分地區(qū)是這樣。
而今天的火星滿目荒涼,非常寒冷而干燥,這也是為什么科學(xué)家們會(huì)對(duì)于在過去4年間在火星表面發(fā)現(xiàn)RSL現(xiàn)象感到如此興奮的原因:這一現(xiàn)象暗示,即便是在今天的火星環(huán)境下,仍然有可能存在著簡(jiǎn)單的生命形式。
不過,這項(xiàng)最新的研究并非表明今天的火星上的確存在生命,其甚至沒有暗示任何的相關(guān)可能性。高氯酸鹽鹵水的性質(zhì)決定了其能夠被生命體利用的可能性很低。
奧哈表示:“如果RSL暗色條帶是高氯酸鹽飽和的鹵水,那么我們所知的地球生命在這樣的環(huán)境下是不能存活的?!?/p>
專家解讀:NASA如何發(fā)現(xiàn)火星液態(tài)水?
要達(dá)到好的宣傳效果,要先吊足胃口——美國國家航空航天局(NASA)的宣傳主管顯然深諳此道。相信很多人仍對(duì)今年7月NASA另一個(gè)地球的“重大發(fā)現(xiàn)”記憶猶新,9月28日晚,NASA再度拋出“火星之謎已解開”的重磅新聞。雖然并非我們想要的發(fā)現(xiàn)“火星人”那種大發(fā)現(xiàn),不過這次新聞發(fā)布會(huì)的成果確實(shí)有所不同,也足夠分量:光譜證據(jù)顯示,火星上現(xiàn)在就有液態(tài)水。
發(fā)布會(huì)上的關(guān)鍵人物
早在新聞發(fā)布會(huì)舉行之前,很多人從NASA預(yù)告將出席發(fā)布會(huì)的人員名單中,已經(jīng)非常準(zhǔn)確地猜到即將公布的“重大發(fā)現(xiàn)”是什么了。因?yàn)閰⒓影l(fā)布會(huì)的人員中有一位博士生Lujendra
Ojha,他的出現(xiàn)給大家一個(gè)很強(qiáng)烈的信號(hào),因?yàn)檎撬l(fā)現(xiàn)了火星上的季節(jié)性坡紋,表明火星上可能存在發(fā)現(xiàn)液態(tài)水流。
Lujendra
Ojha(個(gè)人網(wǎng)站:http://www.lujendraojha.net/)目前仍是美國佐治亞理工學(xué)院的一名在讀博士生,酷愛搖滾樂,預(yù)計(jì)明年才畢業(yè)。2011年,當(dāng)他還是亞利桑那大學(xué)的一名本科生時(shí),從火星勘測(cè)軌道器拍攝的高清圖像上,發(fā)現(xiàn)一些撞擊坑的坑壁上存在暗色條紋。Lujendra
Ojha把這些條紋命名為季節(jié)性坡紋(recurring slope lineae,RSL),認(rèn)為可能與水流作用有關(guān)。
NASA本次新聞發(fā)布會(huì),源于Lujendra
Ojha作為第一作者發(fā)表在《自然?地球科學(xué)》上的一篇論文《火星季節(jié)性坡紋中發(fā)現(xiàn)水合鹽類的光譜證據(jù)》。這篇論文于今年4月22日投稿,經(jīng)過一番審稿和修改之后,最終于今年8月21日被同意接收。9月28日,這篇文章被掛到網(wǎng)上在線發(fā)表。
在這篇文章在線發(fā)表的同時(shí),《自然?地球科學(xué)》網(wǎng)站發(fā)布了這篇文章的新聞稿,當(dāng)然,編輯部并沒有預(yù)料到這條論文會(huì)被NASA炒作成一個(gè)大熱點(diǎn),雜志社的華人編輯也沒有把新聞稿譯成中文以饗國內(nèi)讀者。
什么是季節(jié)性坡紋?
季節(jié)性坡紋是一種顏色較暗(即反射率較低)的狹長(zhǎng)條紋,在火星表面相當(dāng)活躍。Lujendra
Ojha發(fā)現(xiàn),當(dāng)氣溫上升時(shí),季節(jié)性坡紋開始形成并發(fā)育壯大,一般在:當(dāng)氣溫下降天氣寒冷時(shí),這些坡紋又會(huì)消失不見。即一般從春季開始出現(xiàn),在整個(gè)夏季變得越來越明顯,到秋冬季節(jié)逐漸消失。
多年觀測(cè)發(fā)現(xiàn),季節(jié)性坡紋一般在同一位置反復(fù)出現(xiàn)。據(jù)推測(cè),這一神秘的地質(zhì)現(xiàn)象可能與流水有關(guān),直接關(guān)系到火星上現(xiàn)在是否有水這一重大命題。Lujendra
Ojha和他的同事們一直在利用搭載在多顆火星軌道器上的科學(xué)儀器獲得的遙感數(shù)據(jù),研究這些季節(jié)性坡紋形成的地質(zhì)過程或水文過程,解釋其成因。這次,他們終于找到了證據(jù)。
水合鹽類的光譜證據(jù)
簡(jiǎn)單地說,這次發(fā)現(xiàn)的主要成果,就是利用搭載在火星勘測(cè)軌道器上的高分辨率成像科學(xué)設(shè)備(HiRISE)和緊湊型火星勘測(cè)成像光譜儀(CRISM)獲得的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了火星上存在水合鹽類的光譜證據(jù)。
光譜分析是行星遙感中的常用手段。由于每種元素都有自己的特征譜線,因此根據(jù)光譜特征可以識(shí)別目標(biāo)物質(zhì)的成分。Lujendra
Ojha為什么能從光譜數(shù)據(jù)中分析出火星表面有水呢?
首先,他利用HiRISE獲得的高分辨率照片,識(shí)別出季節(jié)性坡紋所在的位置;然后,從CRISM的探測(cè)數(shù)據(jù)中提取這些位置及其周圍區(qū)域的光譜,繪制成下圖中的譜線。這些譜線中向下凹的地方稱為“吸收峰”。由于季節(jié)性坡紋的光譜與水合鹽類物質(zhì)的光譜具有相同的吸收特征,推測(cè)季節(jié)性坡紋中存在水合鹽類;最后,根據(jù)季節(jié)性坡紋中光譜監(jiān)測(cè)到的水合鹽類含量的變化,可以確定這些季節(jié)性坡紋是由水流作用形成的。
上圖中,a和b中的彩色方框?yàn)楣庾V測(cè)量的區(qū)域;c為光譜測(cè)量結(jié)果,不同顏色的譜線分別對(duì)應(yīng)于a和b圖中不同的測(cè)量區(qū)域。d為地面實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)得的各種含水鹽類化合物的譜線。
由上圖可以看出,季節(jié)性坡紋中的物質(zhì)在1.48微米、1.9微米和2.14微米處有明顯的吸收峰。其中,所有區(qū)域在1.9微米譜段都有明顯的吸收峰,這一位置的吸收峰與地面實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的高氯酸鹽的光譜特征一致。
此前,高氯酸鹽類物質(zhì)已經(jīng)在火星上的多處地點(diǎn)被發(fā)現(xiàn),這次的發(fā)現(xiàn)增加了火星上存在宜居環(huán)境的可能性,下一步NASA科學(xué)家致力于研究這些鹵水的來源及其儲(chǔ)量。
上圖中,a為源自Horowitz撞擊坑中央峰基巖的季節(jié)性坡紋(HiRISE影像,攝于第28個(gè)火星年),b為同一HiRISE影像中另一中央峰上的季節(jié)性坡紋(比例尺同a)。c圖中的兩條黑色譜線分別為CRISM測(cè)得的圖a和圖b中方框區(qū)域的光譜,彩色譜線為火星土壤光譜與各種鹽類光譜混合的結(jié)果,從上到下依次為火星土壤與高氯酸鎂、高氯酸鈉、高氯酸鈣的混合光譜。
a為Hale撞擊坑中央峰的季節(jié)性坡紋,上北下南,太陽光從左側(cè)照入,影像源于HiRISE相機(jī),攝于第31個(gè)火星年。b為a圖中方框區(qū)域的紅外光譜。
圖中,a為Coprates
Chasma地區(qū)源自基巖的季節(jié)性坡紋,黑色箭頭為可能與水流作用相關(guān)的沖擊扇。b中的彩色方框與a為同一區(qū)域。c中不同顏色的光譜對(duì)應(yīng)a中方框區(qū)域的測(cè)量結(jié)果。
低溫鹵水具流動(dòng)性
火星與太陽的平均距離約2.279億千米。表面干燥、寒冷,且大氣稀薄。火星的表面溫度隨地理位置、一天中的時(shí)間以及表面性質(zhì)而變化。在黎明前溫度最低,然后迅速升高,正好過中午后溫度達(dá)到最高值,然后在下午迅速下降,隨后慢慢地下降到黎明的低值。
由于火星軌道的偏心度,火星南半球夏季最高溫度大約比北半球高30K,在很寬的緯度范圍內(nèi)都超過了273K,最高溫度記錄是仲夏季節(jié)的中午,在南緯25度處,記錄到295K的最大值。最低溫度是仲冬時(shí)節(jié),南極極冠的溫度可降到140K。在表面以下幾厘米深度,日平均溫度為210~220K;在冬季極區(qū),溫度降低到150K。
表面溫度隨天、季節(jié)和緯度有很大的不同,夏季最高溫度可達(dá)17℃,但平均日溫不超過-33℃。由于大氣層很薄,日溫度變化100℃是很平常的。在南北緯50°以上的極區(qū),整個(gè)冬季的溫度都很低(低于-123℃),使大氣的主要組分CO2凍結(jié)成白色沉積物,形成極冠,由于極冠的季節(jié)性循環(huán),表面總氣壓波動(dòng)達(dá)30%。
由于火星表面氣溫往往低于純水的冰點(diǎn),因此純凈的液態(tài)水在火星上很難存在,而高氯酸鹽的存在降低了水溶液的冰點(diǎn)。一般加入銨鹽后的水溶液,冰點(diǎn)可降低至約零下40攝氏度,實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)過優(yōu)化后的配方,水溶液的冰點(diǎn)可降至約零下80攝氏度。因此,即便在遠(yuǎn)低于零攝氏度的低溫下,火星上的鹵水也有一定流動(dòng)性。
此外,由于水溶液中的高氯酸鹽含量高,密度大,火星上的低溫使水溶液黏度大。因此即便是液態(tài),水溶液的黏度也可能上升2-3個(gè)數(shù)量級(jí),就像我們辦公室使用的膠水,流動(dòng)性較差。這也是雖然在火星上觀察到大量季節(jié)性坡紋,卻至今沒有找到液態(tài)水流的原因。
高氯酸鹽有毒
迄今為止的多個(gè)火星探測(cè)器在火星表面探測(cè)到了碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物等一系列地球上常見鹽類礦物。遙感光譜及高分辨率相機(jī)的探測(cè)數(shù)據(jù)表明,火星北半球高緯地區(qū)分布著大量以石膏為主的硫酸鹽,中低緯度地區(qū)的水手峽谷及附近低地廣泛分布鎂、鈣硫酸鹽;火星南半球中低緯度高原地區(qū)存在分布廣泛的氯化物。
除了遙感測(cè)量外,機(jī)遇號(hào)、勇氣號(hào)、鳳凰號(hào)、好奇號(hào)等火星車在著陸區(qū)附近發(fā)現(xiàn)了一系列蒸發(fā)鹽礦物。鳳凰號(hào)著陸后在機(jī)械臂上冷凝的液體中探測(cè)到大氣沉降形成的高氯酸鹽,并發(fā)現(xiàn)火星近地表可能含有高濃度的鹵水。
此次成果發(fā)布會(huì)上展示的火星液態(tài)水正是高氯酸鹽為主的鹵水。
高氯酸鹽有毒性,會(huì)致畸。人體攝入高氯酸鹽將抑制碘吸收,削弱甲狀腺功能對(duì)嬰幼兒也有致畸作用,會(huì)產(chǎn)生面部潰瘍。
即便如此,有水總比無水好,哪怕是有毒的水,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)比付出高昂代價(jià)從地球上運(yùn)水要好得多。水是生命之源,火星上的水資源實(shí)在太珍貴了,沒有水航天員在火星上將完全無法生存。雖然水在太陽系中非常豐富,火星上也曾經(jīng)有過大規(guī)模的水,以及許多河流和湖泊。但此前在火星上還沒有找到可用的水源,航天員生存所需的水需要就位生產(chǎn)或從地球上帶去。地球上已經(jīng)成熟的海水淡化技術(shù)和國際空間站的水循環(huán)利用技術(shù),大大增加了人類在火星上就位取水的可能性。在國際空間站,不會(huì)有任何一滴汗水、眼淚或尿液被浪費(fèi),利用再生水回收系統(tǒng),太空艙內(nèi)收集的水分經(jīng)過過濾、凈化后循環(huán)利用。有位航天員曾經(jīng)形象地說過,在國際空間站上,我今天喝的咖啡就源自昨天喝下去的咖啡。
富含高氯酸鹽的液態(tài)水的發(fā)現(xiàn)增加了火星上存在宜居環(huán)境的可能性,下一步NASA科學(xué)家致力于研究這些鹵水的來源及其儲(chǔ)量?;鹦巧鲜欠翊嬖诨蛟?jīng)存在過生命物質(zhì)的問題一直以來是火星探測(cè)的熱點(diǎn)與重點(diǎn)。由于直接探測(cè)生命存在技術(shù)困難,因此尋找火星上具備生命物質(zhì)產(chǎn)生、生存與發(fā)展的環(huán)境條件成為解決問題的關(guān)鍵,旨在回答水的存在、水體發(fā)育程度、氣候條件、土壤中微生物等。
根據(jù)地球的經(jīng)驗(yàn),只要有液態(tài)水并且有一定的熱量,幾乎肯定可以有生命存活。此次發(fā)布的重要成果,為下一步在火星上尋找生命提供了希望。當(dāng)然,火星上的生命肯定只能是低等的微生物。
新聞分析:火星液態(tài)水緣何是重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)
新華網(wǎng)華盛頓9月28日電(記者林小春)百年前,天文學(xué)界把描述火星溝渠的意大利文“水道”錯(cuò)譯成英文“運(yùn)河”,曾引發(fā)有火星人存在的美麗誤會(huì)。百年后,美國航天局預(yù)告28日發(fā)布火星重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),再次引發(fā)火星人聯(lián)想。但28日來了,重大發(fā)現(xiàn)卻只是火星表面有液態(tài)水活動(dòng)的“強(qiáng)有力”證據(jù)。
美國航天局為什么把火星液態(tài)水稱為重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)?首先,就像美航天局副局長(zhǎng)格倫斯菲爾德所言,這意味著今天的火星不是我們想象的死寂星球,而是有生命存在的可能。
人類最古老的問題之一就是宇宙中只有我們嗎?但這個(gè)問題到現(xiàn)在還沒有人能回答?;鹦鞘翘栂抵凶钕竦厍虻男乔颍茖W(xué)家向其發(fā)射了多個(gè)繞軌探測(cè)器和火星車,但此前只是在極地找到了水的固態(tài)形式——冰,以及火星幾十億年前也曾擁有海洋、湖泊乃至雪山的證據(jù)?,F(xiàn)在人們終于發(fā)現(xiàn)在火星赤道附近,時(shí)不時(shí)有著液態(tài)水流動(dòng)。
就目前看來,火星上的生命更可能是小小的微生物,而不是科幻小說里描述的小綠人。這次發(fā)現(xiàn)火星上的液態(tài)水里含有鹽分,微生物能在其中生存嗎?
美國航天局沒有完全排除這種可能性,不過格倫斯菲爾德坦言:“如果我是火星上的微生物,我可能不會(huì)生活在(這些水流)附近,我可能會(huì)生活在更南或更北一點(diǎn),生活在火星地表之下深處,那些地方有更多的淡水冰川。我們猜測(cè)有這樣的地方存在,我們確實(shí)也有一些證據(jù)?!?/p>
其次,液態(tài)水的存在,意味著它可供未來登陸火星的人類使用。美國航天局現(xiàn)在的工作重心就是,在本世紀(jì)30年代把宇航員送上火星。如果火星上沒有水,那么就要宇宙飛船運(yùn)送,其代價(jià)之高昂可以想象。格倫斯菲爾德說:“這些觀測(cè)結(jié)果使我們更清楚地認(rèn)識(shí)到,火星擁有可供未來旅行者使用的資源?!?/p>
人類的生存也離不開氧氣,這個(gè)資源在火星上卻很稀缺。但有了液態(tài)水,就可以用它來分解出氧氣,所以它也解決了人類吸氧的供應(yīng)問題。甚至,水分解成的氧氣和氫氣可作為火箭燃料。總之,火星有液態(tài)水,將降低未來探索任務(wù)的成本,增加人類在這個(gè)紅色星球上活動(dòng)的“彈性”。
火星上的液態(tài)水能用來種植莊稼嗎?格倫斯菲爾德的回答是:不太可能。“就像登珠穆朗瑪峰,人們?cè)谏焦冗€能看到很好的綠植,但到了高處就看不到了?;鹦谴髿饩拖裰槟吕尸敺?倍高的地方那樣稀薄,所以火星上種莊稼比較難,但人們可以建能充氣的小型溫室來種植?!?/p>
第三,這一發(fā)現(xiàn)會(huì)為以后的火星探索提供更好的登陸地點(diǎn)。就在“好奇”號(hào)火星車正在攀登的火星夏普山上,有一些類似液態(tài)水存在的現(xiàn)象。美國航天局已萌生派“好奇”號(hào)前去探索的想法,不過爬坡對(duì)火星車而言是一個(gè)艱巨任務(wù),此外不能排除“好奇”號(hào)沒有被徹底消毒、還攜帶地球微生物的可能性。
那么發(fā)現(xiàn)液態(tài)水存在的證據(jù)距離我們火星移民還有多遠(yuǎn)?格倫斯菲爾德無法給出具體時(shí)間,只是說還要“很多、很多年”。
但沒有外星人的“重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)”還是引起許多人的不滿。一些科學(xué)家在社交媒體上留言說,美國航天局的“噱頭”引起人們對(duì)火星的極大關(guān)注,只能說今天“對(duì)太空而言是一個(gè)好日子”。
無論如何,這至少對(duì)美國航天局來說是再好不過的時(shí)間點(diǎn),因?yàn)樵摍C(jī)構(gòu)全力支持的大片《火星救援》本周即將上映。
NASA:火星上發(fā)現(xiàn)液態(tài)水存在證據(jù) 星際移民不再是夢(mèng)?
中新網(wǎng)北京9月29日電(張尼)當(dāng)?shù)貢r(shí)間28日,美國宇航局(NASA)發(fā)布消息稱,在火星上首次發(fā)現(xiàn)了存在液態(tài)水的“強(qiáng)有力”證據(jù)??茖W(xué)家表示,這一發(fā)現(xiàn)意味著火星探測(cè)研究又向前推進(jìn)一大步,無論是對(duì)于尋找火星上的生命存在,還是未來的火星載人登錄計(jì)劃,都將產(chǎn)生影響。
火星地表存在液態(tài)水?
在此次的發(fā)布會(huì)上,美國宇航局行星探測(cè)部門主管吉姆·格林正式宣布稱:“美國宇航局確認(rèn),在某些特定情況下,火星地表存在液態(tài)水?!?/p>
吉姆·格林指出,這種液態(tài)水是一種鹽水,而且存在于火星地標(biāo)的證據(jù)來自火星一些隕坑坑壁上季節(jié)性出現(xiàn)的暗色沖刷條紋。而相關(guān)論文也發(fā)表在了《自然地球科學(xué)》雜志上。
NASA科學(xué)家發(fā)表研究報(bào)告指,火星上不但只有位于兩極、已經(jīng)凝固成冰的水,更有只會(huì)在和暖季節(jié)時(shí)出現(xiàn)、流動(dòng)的液態(tài)水??茖W(xué)家稱,他們的最新發(fā)現(xiàn)強(qiáng)烈支持在火星表面上,有鹽水于夏季時(shí)分在部分斜坡上流動(dòng)的理論。
報(bào)告指,這些又窄又黑、猶如手指的痕跡,只會(huì)在火星最和暖的季節(jié)時(shí)出現(xiàn),但于其余時(shí)節(jié)就會(huì)消失。科學(xué)家指,出現(xiàn)這種季節(jié)性的情況,是因?yàn)辂}降低了水的凝固點(diǎn)。
由于水是生命的起源,這次發(fā)現(xiàn)火星存有流動(dòng)水后,科學(xué)家的下一個(gè)目標(biāo)就是要在火星上作進(jìn)一步的探索,以調(diào)查火星現(xiàn)時(shí)是否有任何微生物形態(tài)的生命。
重大發(fā)現(xiàn)影響幾何?
此次發(fā)布會(huì)的內(nèi)容在此前已被多家外國媒體成功預(yù)測(cè)。消息公布后,有評(píng)論認(rèn)為,火星表面有流動(dòng)水,可能意味著火星地下也有水。如果最終得到確認(rèn),無論對(duì)尋找外星生命,還是人類移民火星,這一發(fā)現(xiàn)都具有不同凡響的意義。
北京師范大學(xué)天文系教授張同杰接受中新網(wǎng)記者采訪時(shí)表示,火星距離地球非常近,并且是固態(tài)行星,如果在火星發(fā)現(xiàn)有液態(tài)水存在意義重大。
“首先,有液態(tài)水就意味著可能有生物在里面;其次,有液態(tài)水有可能為將來的宇航員登錄提供資源,提供生存的條件,同時(shí)為以后的移民做鋪墊。”
那么液態(tài)水的發(fā)現(xiàn)是否就等同于證明火星適合人類生存呢?答案是否定的。
北京天文館館長(zhǎng)朱進(jìn)告訴中新網(wǎng)記者,人類生存不光要考慮到液態(tài)水的存在,還需要考慮到大氣問題,另外,科學(xué)家還需要具體研究火星上液態(tài)水的來源、數(shù)量等,能否被人們所利用還是未知數(shù)。
而對(duì)于水中可能含有微生物的猜測(cè),朱進(jìn)表示,僅憑光譜證據(jù)不能下結(jié)論,要想進(jìn)一步證明是否有生命跡象存在,還需要對(duì)液態(tài)水進(jìn)行取樣,并且綜合其他數(shù)據(jù)資料分析。
“如果證明火星上真的有生命存在,那么這一發(fā)現(xiàn)將帶來巨大影響,整個(gè)火星的探測(cè)、登陸等計(jì)劃都會(huì)因此而發(fā)生改變?!敝爝M(jìn)表示。
張同杰認(rèn)為,這一重大發(fā)現(xiàn)可能會(huì)引發(fā)對(duì)火星探索開發(fā)的熱潮,發(fā)現(xiàn)液態(tài)水有可能會(huì)刺激火星“爭(zhēng)奪戰(zhàn)”,并可能會(huì)帶動(dòng)各國在航天等相關(guān)領(lǐng)域中的競(jìng)爭(zhēng)。
火星移民是否能成真?
事實(shí)上,人類對(duì)于火星的探索已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)十年。美國航天局自上世紀(jì)60年代開始探索火星,半個(gè)世紀(jì)來共向火星發(fā)射了大約20顆探測(cè)器。
1965年7月,“水手4號(hào)”探測(cè)器首次飛掠火星,向地球傳回火星特寫圖片。現(xiàn)階段,美國“好奇號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”探測(cè)車正在火星表面探索,并不斷發(fā)回新數(shù)據(jù)。
早前,有消息稱,美國宇航局打算本世紀(jì)30年代把人類送上火星,正在研究人類長(zhǎng)途太空旅行的可能性,其中包括美國宇航員斯科特凱利和俄羅斯宇航員米哈伊爾科爾尼延科在國際空間站進(jìn)行的“一年任務(wù)”實(shí)驗(yàn)。而“火星移民”計(jì)劃也一度成為輿論關(guān)注焦點(diǎn)。
未來人類是否真的能夠?qū)崿F(xiàn)“火星移民”呢?張同杰認(rèn)為,實(shí)際上,“好奇號(hào)”火星探測(cè)器成功送上火星證明,人類現(xiàn)在已經(jīng)解決了火星登錄的技術(shù)難題,載人登錄并非遙不可及。
“但載人登錄需要對(duì)火星的物理?xiàng)l件進(jìn)行研究,包括重力場(chǎng)、溫度等條件,科學(xué)家需要計(jì)算出人類能夠在火星上生存的時(shí)間、所需資源,以及路上需要的時(shí)間等。但‘火星移民’是大規(guī)模計(jì)劃,要考慮多種因素,在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)不可能。”
“現(xiàn)有的技術(shù)還遠(yuǎn)不能實(shí)現(xiàn)‘火星移民’,”朱進(jìn)表示,“從人類長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來看,‘太空移民’是未來必須要考慮的事情,但不是二三十年就能實(shí)現(xiàn)的,可能要耗時(shí)至少數(shù)百年。”
NASA宣布在火星上發(fā)現(xiàn)液態(tài)水存在 具有不同凡響意義
中新網(wǎng)9月28日電據(jù)美國宇航局(NASA)于當(dāng)?shù)貢r(shí)間28日發(fā)布的消息稱,美國NASA在火星上首次發(fā)現(xiàn)了存在液態(tài)水的“強(qiáng)有力”證據(jù)。
消息稱,在當(dāng)天的發(fā)布會(huì)上,美國宇航局行星探測(cè)部門主管吉姆·格林正式宣布稱:“美國宇航局確認(rèn),在某些特定情況下,火星地表存在液態(tài)水?!?/p>
吉姆·格林指出,這種液態(tài)水是一種鹽水,而且存在于火星地標(biāo)的證據(jù)來自火星一些隕坑坑壁上季節(jié)性出現(xiàn)的暗色沖刷條紋。而相關(guān)論文也發(fā)表在了《自然地球科學(xué)》雜志上。
NASA科學(xué)家發(fā)表研究報(bào)告,指火星上不但只有位于兩極、已經(jīng)凝固成冰的水,更有只會(huì)在和暖季節(jié)時(shí)出現(xiàn)、流動(dòng)的液態(tài)水??茖W(xué)家指他們的最新發(fā)現(xiàn),強(qiáng)烈支持在火星表面上,有鹽水于夏季時(shí)分在部分斜坡上流動(dòng)的理論。
報(bào)告指,這些又窄又黑、猶如手指的痕跡,只會(huì)在火星最和暖的季節(jié)時(shí)出現(xiàn),但于其余時(shí)節(jié)就會(huì)消失??茖W(xué)家指,出現(xiàn)這種季節(jié)性的情況,是因?yàn)辂}降低了水的凝固點(diǎn)。
不過,這次發(fā)現(xiàn)的最重要意義,是因?yàn)樗巧钠鹪?,因此這次發(fā)現(xiàn)火星存有流動(dòng)水,令科學(xué)家下一個(gè)目標(biāo),就是要在火星上作進(jìn)一步的探索,以調(diào)查火星現(xiàn)時(shí)是否有任何微生物形態(tài)的生命。
據(jù)悉,此次發(fā)布會(huì)的內(nèi)容在此前已被多家外國媒體成功預(yù)測(cè)。據(jù)英媒《每日郵報(bào)》分析,NASA很可能是在火星表面找到液態(tài)水。發(fā)布會(huì)主講人選格外引人矚目,除了NASA資深科學(xué)家之外,還有來自佐治亞理工學(xué)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(dòng)水的證據(jù)。
盧金德拉·歐嘉來自美國佐治亞理工學(xué)院,目前還是一名博士生。當(dāng)他在2011年開始對(duì)火星勘測(cè)軌道器拍攝的高清圖像上一些隕坑坑壁出現(xiàn)的暗色條紋開展研究時(shí),他還是一名亞利桑那大學(xué)的本科生。
在本次發(fā)布會(huì)公布消息以后,有評(píng)論認(rèn)為,火星表面有流動(dòng)水,可能意味著火星地下也有水。如果最終得到確認(rèn),無論對(duì)尋找外星生命,還是人類移民火星,這一發(fā)現(xiàn)都具有不同凡響的意義。
這將是人類第一次在另一個(gè)行星上發(fā)現(xiàn)液態(tài)水
當(dāng)?shù)貢r(shí)間28日中午,美國宇航局(NASA)舉行新聞發(fā)布會(huì)宣布,證據(jù)顯示如今火星上存在流動(dòng)的液態(tài)水。NASA稱,火星勘測(cè)軌道飛行器提供了至今為止“最強(qiáng)有力證據(jù)”。這一新發(fā)現(xiàn)也于當(dāng)天發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。報(bào)告稱,火星表面發(fā)現(xiàn)的“溝”很可能是“高濃度咸水”流經(jīng)所產(chǎn)生的痕跡,而這項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)意味著火星表面很可能有液態(tài)水活動(dòng)。液態(tài)水是生命存在的必要條件。
夏季出現(xiàn),冬季消失
NASA方面稱,研究者利用火星勘測(cè)軌道飛行器上的光譜成像儀,探測(cè)到了紅色星球上神秘的條紋上存在水合礦物質(zhì)的存在。這些條紋隨著時(shí)間變化,在溫暖的晚春形成,夏季顏色變深,往斜坡流動(dòng),到了秋季又消失了。NASA稱,當(dāng)火星溫度超過零下23℃時(shí),這些條紋在多處地方出現(xiàn),而火星變冷時(shí)又消失。這些深色條紋寬可至5米,長(zhǎng)過百米,最先是在2010年被發(fā)現(xiàn)的。
“鹽水”在火星表面流動(dòng)
“我們對(duì)宇宙生命的搜索中,在火星上的探索是‘跟著水走’的?,F(xiàn)在我們有了確鑿的證據(jù),驗(yàn)證了一直以來的假設(shè)。”NASA科學(xué)任務(wù)局執(zhí)行官約翰·格魯斯菲爾德說,“我們可以確認(rèn)水——盡管是鹽水——正在今天的火星表面流動(dòng),這是巨大的進(jìn)展?!?/p>
不過昨日NASA并未展示直接的水的圖像,因?yàn)樗词勾嬖谟诨鹦潜砻?,也很快?huì)蒸發(fā)。
該研究最早發(fā)現(xiàn)者,喬治亞理工大學(xué)的盧恩德拉·奧杰哈說,軌道飛行器是火星時(shí)間下午3點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的,這并非觀察火星表面水的最佳時(shí)間,因?yàn)榇藭r(shí)的相對(duì)濕度非常低?!叭绻?個(gè)小時(shí)或晚8個(gè)小時(shí),科學(xué)家可能能看到水?!彼f。
而之所以能確認(rèn)火星表面水的存在,主要是研究者在火星上特殊的深黑條紋地貌上發(fā)現(xiàn)了新鮮的水合成鹽的存在,這意味著水剛剛流過。
“人類終于揭開水之謎”
對(duì)于科學(xué)家而言,已有很多證據(jù)顯示火星上存在水的跡象。40年前,科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)火星有極地冰蓋,此后,科學(xué)家又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)火星表面存在腐蝕的跡象,顯示可能存在過河流與海洋。
近些年,更多的信息出現(xiàn)??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)了火星表面曾經(jīng)存在水或冰川的表面痕跡,也發(fā)現(xiàn)過土壤中存在一些曾經(jīng)有水的證據(jù)。
但至今為止,人類并未真正發(fā)現(xiàn)過火星或其他星球上有液態(tài)水。
也有科學(xué)家認(rèn)為,即使火星歷史上曾經(jīng)有過水,但因?yàn)榛鹦且π?,大氣薄,大部分的水已蒸發(fā)入太空,而不是像向地球上一樣往表面流。
NASA火星探索項(xiàng)目首席科學(xué)家邁克爾·梅爾說,多個(gè)飛行器,多年的努力,人類終于解開了火星上是否存在水的謎,如今可以確認(rèn)地說,這個(gè)寒冷,全是沙漠的行星表面,的確存在液態(tài)水。“似乎我們研究火星越多,我們也越了解生命是如何出現(xiàn)的,也越明白未來還需要哪些資源來支持生命。”
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