編譯 舒愉棉

如果這一發(fā)現(xiàn)得以確認，該地下湖將是在火星上發(fā)現(xiàn)的首個液態(tài)水體。

數(shù)十億年前的火星比現(xiàn)在更加溫暖潮濕

近日，科學家在火星南極附近發(fā)現(xiàn)了疑似大型鹽水湖存在的痕跡，一旦得以確認，這將會是在火星上發(fā)現(xiàn)的首個液態(tài)水體，也將成為尋找火星生命存在關(guān)鍵的重要里程碑。意大利博洛尼亞國家天體物理學研究所研究員羅伯特·奧洛塞（Roberto Orosei）在接受采訪時說，“在這片區(qū)域，我們有可能找到火星生物存在的印跡，但我們并不確定這一區(qū)域是否適合生物棲息。”在地球上，類似的冰下湖是微生物繁衍的家園。

奧洛塞帶領(lǐng)的意大利研究小組在2018年7月25日的《科學》雜志上發(fā)表了他們的最新發(fā)現(xiàn)：他們在歐空局（ESA）發(fā)射的“火星快車”探測器收集的雷達數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了地下湖可能存在的證據(jù)。

另有人稱，地下湖的發(fā)現(xiàn)引人注目，但正如火星上存在水的發(fā)現(xiàn)一樣，這些發(fā)現(xiàn)都極具爭議，需要有更多的支撐證據(jù)。美國宇航局（NASA）噴氣推進實驗室研究員杰弗瑞·普勞特（Jeffrey Plaut）就認為現(xiàn)在的結(jié)果尚未板上釘釘，而這位行星科學家也曾使用過火星快車收集的數(shù)據(jù)來尋找水的存在。

如果地下湖的存在能夠在未來的研究中得到進一步確認，那么火星研究將開辟一條全新的探索之路。當下的研究者對冰層下的地下湖的研究主要集中在地球和木星的歐羅巴衛(wèi)星，在火星上則尚未有任何相關(guān)研究計劃，而最新發(fā)現(xiàn)極有可能打破這一狀況。“這開啟了火星研究的新航線，讓人十分振奮?！盢ASA首席科學家吉姆·格林（Jim Green）如是評論。

誘人的線索

目前看來，水存在的痕跡遍布火星，形式多樣，是由數(shù)十億年前火星溫暖和潮濕的氣候所致。火星探測器就曾在多處檢測到地下冰川等不同形式的冰的存在；航天器也曾拍攝到發(fā)生季節(jié)性改變的陡坡表面，看上去就像是液態(tài)水沿坡流淌留下的黑色印跡；NASA的好奇號探測器亦曾在火星大氣層中檢測到水蒸氣的存在。

火星南極高原上的雷達信號軌跡顯示了可能存在地下湖的地理位置

奧洛塞及其研究小組此次的研究數(shù)據(jù)來源于名為MARSIS的雷達系統(tǒng)，該系統(tǒng)搭建在歐空局發(fā)射于2003年的火星快車上，其工作原理是通過無線電波被地表層和亞地表層反射的雷達信號來判斷地表物質(zhì)類別（如巖石、冰和水等），而目前的研究主要集中在覆蓋于火星南極的冰和塵埃層。

然而令人困惑的是，并不是每一次觀察結(jié)果都是可重復的?；鹦强燔囯m能從部分地點檢測到強反射信號，但當探測器再次從這些地點上空飛過時又接收不到同樣的強信號。2012年，研究人員決定直接讓MARSIS將采集到的原始數(shù)據(jù)發(fā)回，而不再像以前一樣在將數(shù)據(jù)發(fā)回地球前對數(shù)據(jù)進行自動化處理?！斑@一決定改變了一切，對原始數(shù)據(jù)進行分析顯示強信號十分明顯。”奧洛塞如是說。

原始數(shù)據(jù)顯示，強信號來自長20公里的火星南極高原，在排除掉諸如二氧化碳冰等可能性后，研究者得出強反射信號來自地下水的結(jié)論。

距地深度探索

地下湖距離火星表面大約1.5公里，至少1米深。奧洛塞表示，該湖能夠保持不結(jié)冰的狀態(tài)，那么湖水含鹽度應該極高，濃度可能與2018年在加拿大北極發(fā)現(xiàn)的超咸地下湖相近。該湖底部的富鹽巖石溶于水可以維持湖水的液態(tài)，艾伯塔省大學冰川學家安雅·盧緹肖瑟（Anja Rutishauser）對此如是解釋。火星上形成鹽水的主要成分可能是高氯酸鹽，2008年，NASA發(fā)射的“鳳凰”號探測器就在火星北極冰層附近的土壤中發(fā)現(xiàn)了高氯酸鹽。

過去火星上可能還曾有過許多這樣的鹽水湖，這些鹽水湖的形成可能是由火星內(nèi)部的熱量傳遞到表面所引起的兩極地區(qū)冰層融化所致。美國行星科學研究所行星科學家史蒂芬·克利福德（Stephen Clifford）就曾在1987年提出這一猜想，并在此次采訪中說到，如果生命曾在遠古地下湖泊中繁衍生息，那么最近的新發(fā)現(xiàn)則為火星上目前依舊存在生命這一觀點提供了支撐依據(jù)。

蒙大拿州立大學的生物地質(zhì)化學家約翰·普里斯克（John Priscu）則提出，只要湖水咸度適宜，加上已有的液態(tài)水和可以供能的合適化學物質(zhì)，火星地下湖就可能具備生命存活所需的所有元素。但要想深入地下湖展開研究并不容易，普里斯克和他的研究團隊就計劃在2018年下半年對南極洲冰層下的默瑟湖開展研究，為此他們需要用大量拖車花費數(shù)周時間將數(shù)以噸計的設(shè)備和燃料橫跨南極洲冰層拉到該湖所在的偏遠地區(qū)，“這些東西目前根本沒有辦法運到火星上去?！逼绽锼箍苏f。

但在已有的研究基礎(chǔ)上，科學家們還可以使用探測器來探索了解更多信息。格林指出，計劃2018年11月在火星赤道附近著陸的“洞察”號探測器將對距離地表5米處的區(qū)域進行熱流監(jiān)測，研究人員可以使用這些數(shù)據(jù)來推斷南極極冠下會涌出多少熱能來融化冰層并形成更多潛在湖泊。

奧洛塞還提到，他的研究團隊還在數(shù)據(jù)中看到了其他強反射點，但這些點是否也是湖泊目前尚無定論。普勞特則在采訪中指出，NASA發(fā)射的火星偵察衛(wèi)星探測器也曾探查過火星南極高原，但其搭載的雷達并未監(jiān)測到這些強反射上的雷達，而未來應用該雷達及MARSIS系統(tǒng)開展的相關(guān)研究將有助于揭示出這些強反射點的真實面貌。是液態(tài)水還是其他物質(zhì)，我們拭目以待。

資料來源 Nature