人类在火星探测征程中

    又迎来一项重大进展：

    第一次在这个“红色星球”上

    发现了液态水湖。

    （图片来自《科学》杂志）

    7月25日，

    国际学术期刊《科学》（science）

    在线发表文章

    《火星冰川下液态水的雷达证据》

    （Radar evidenceof subglacial liquid water on Mars），

    其中提到，

    科学家在火星南极的冰川下，

    发现了宽度约20公里的液态水湖

    ——水湖非常冷，

    里面充满了盐和其他矿物质混合物。

    这一发现是由意大利科学家

    罗贝托·奥罗塞（Orosei）

    领衔的科研团队，

    通过欧洲航天局2003年发射的

    火星探测器“火星快车号”

    所携带的雷达MARSIS探测到的。

    （火星南极的冰盖下，有一个巨大而稳定的液态水体，

    图片来自《科学》杂志） 

    在《科学》杂志的文章里，

    科罗拉多物理学家David Stillman

    对这项成果评价道：

    “这是一个非常令人兴奋

    （exciting）的结果：

    火星上咸水含水层的第一个迹象。

    

    全国空间探测技术首席科学传播专家

    庞之浩今天在接受

    中国青年报·中青在线记者

    采访时也表示，

    此次发现对于人类探索火星的征程

    具有重大意义—— 

 

    其一，

    对寻找火星生命具有很大参考价值，

    虽然在含盐量极大的环境下

    很难存在生命迹象，

    但找到水，

    意味着满足生命存在的首要条件；

    其二，

    对未来载人登陆火星产生积极影响，

    液态水可分解为氢和氧，

    供航天员和火星载人飞船使用；

    其三，

    对研究火星和地球演变有重要用途，

    很多迹象表明，

    火星环境在几十亿年前与地球相似，

    后来经过几千亿年的演变

    导致大气稀薄、水分蒸发。

    

    “从这些角度研究火星，

    也能在一定程度上，

    为避免地球

    ‘朝着不适宜人类居住的方向发展’

    提供借鉴”。庞之浩说。

    

    当然，

    这并非人类第一次

    发现火星液态水的痕迹。

    从上个世纪60年代开始，

    全球科学家探索火星环境的脚步

    就从未停止，

    火星上存有水流痕迹

    及含水土壤样本

    等研究成果也频频见诸报端。

    

    2001年，美国火星探测器“奥德赛号”发现水流痕迹，暗示火星曾经有过适宜生命繁衍的环境特征，并可能发育过生命。

    2003年，美国火星车“机遇号”在一块岩石中分析发现了丰富的粘土矿物，说明曾经有大量的水流经并浸泡这块岩石。

    2004年，欧洲航天局“火星快车号”发现曾经的海岸线和沉积物。已有证据显示，火星上曾经两度存在海洋。大约40亿年前，随着气候逐渐变暖，埋藏在地下的大量冰融化后涌出地面，形成了最早的火星海洋。

    2008年，美国火星探测器“凤凰号”在北极附近的永久冻土带采集和分析火星土壤样本，进行了5个月的成功探测，第一次证实火星上确实有水存在。

    2011年，美国国家航空航天局（NASA）在美国科学期刊《科学与自然》电子版上刊登文章称，“好奇号”火星探测器发现火星表面36亿年前出现过的淡水湖，可能存在过微生物。

    2012年2月，“火星快车号”上的雷达探测发现火星北部平原的地下存在一层低密度物质，可能是某种富含冰的沉积物。这说明如今的红色行星可能曾经是一个蓝色星球。

    今年年初，根据美国国家航空航天局（NASA）火星轨道探测器（MRO）的最新探测显示，火星表面大约有1/3拥有浅层冰盖，并且发现巨大冰层。 

    如今，

    根据《科学》杂志发表的

    最新研究成果，

    欧洲航天局火星探测器

    “火星快车号”的雷达

    将无线电波的脉搏朝下，

    并倾听反射。

    在几年的任务中，

    科学家们开始“看到”火星的南极冰川下

    “小而明亮”的回声，

    反射不仅表明了冰下的岩石，

    而且表明了液态水的存在。

    （图中黑色三角形为雷达探测到的液态水体，

    图片来自《科学》杂志）

    《科学》杂志还提到了

    液态水湖的形成机制：

    火星岩上含有盐分并溶解，

    溶解的盐分穿透火星表面后

    在下面形成盐水。

    盐水的持续渗入

    和冰层覆盖的压力

    使盐湖保持液态，

    这种运行机制就像在地球上一样。

    

    那么，

    这一最新发现

    是否可以完全确认液态水湖的存在，

    又将对未来的火星征程有何影响？

    

    庞之浩认为，

    现在基本可以确定液态湖的存在，

    但目前只有欧洲航天局的火星探测器

    “火星快车号”探测到，

    而美国的“火星勘测轨道器”

    等其它火星探测器

    还未显示这一成果，

    因此还有待下一步的探测验证。

    用光谱仪遥感的方式比较准确，

    因为每种物质都有自己的光谱，

    就像每个人有自己的指纹一样。

    但光谱仪没有穿透能力，

    无法探测地下物质。

    

    他告诉记者，

    如果运用其它探测手段，

    如钻探取样或者取样返回的方式

    进行完全确认，

    将会进一步提高该发现的准确性。

    

    中国科学院国家天文台研究员郑永春

    今天接受中国青年报·中青在线记者

    采访时也提到，

    根据《科学》杂志上雷达显示的图像，

    目前存在两种可能性，

    即高浓度的卤水

    或含有泥沙和水的痕迹物，

    基本上能够大致确认液态水湖，

    但完全确认还需要进一步证据。

    

    他还提到，

    以前火星上发现的

    往往是季节性的液态水，

    而如今的成果是

    第一次发现大规模的稳定水体，

    相比而言有了很大突破。

    液态水湖和此前发现的液态水的

    相同之处在于，

    它们都具有高浓度的盐类物质含量，

    才能在低温下依然以液态存在；

    不同点在于，

    前者是大型的稳定的液态水体，

    而以往发现的大多都是

    不稳定的、局部的、微量的液态水，

    包括火星着陆器上的露珠、

    以及斜坡上存在的纹路特征等。

    

    郑永春告诉记者，

    人类在一次又一次的进步中

    加深对火星的认识，

    每次都能获得更丰富的火星资料。

    此次发现

    也将推动中国的火星征程一步步深入，

    对中国乃至全世界的航天事业

    产生极大的激励作用。

    （中国第一个火星探测器外观设计构型图。

    图片由国防科工局提供）

    （中国第一个火星车外观设计构型图。

    图片由国防科工局提供）

    记者：邱晨辉，徐怀。

    微信编辑：徐怀。