作者:辛雨 来源:中国科学报 发布时间:2020/9/29 14:46:06
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火星南极冰层下发现多个盐湖

 

长期以来,科学家一直认为火星地下可能存在水。图片来源:美国科罗拉多大学/康奈尔大学/美国宇航局

两年前,行星科学家在火星南极的冰层下发现了一个大型地下盐湖,这一发现让人们感到兴奋的同时,也引起了大家的怀疑。

9月28日,研究人员在《自然—天文》报告称,他们已经确认了上述地下盐湖的存在,并且还发现了另外三个盐湖。

研究人员基于欧洲航天局“火星快车”号空间探测器的雷达数据,在同一地区探测到了2018年所发现的地下盐湖。如果2018年的发现得到证实,这将是在这颗红色星球上发现的第一个液态水,也可能是火星生命的栖息地。由于当时该发现仅基于2012年至2015年的29次观察数据,许多研究人员表示,他们需要更多证据来支持这一说法。而最新的研究使用了更广泛的数据集,涵盖了2012年至2019年期间的134次雷达观测数据。

文章作者之一、意大利罗马大学行星科学家Elena Pettinelli说:“我们发现了同样的水体,但我们也在主水体周围发现了其他三个水体。这是一个复杂的系统。”

研究小组使用了“火星快车”上的一种雷达设备——地下和电离层探测雷达仪(MARSIS),来探测火星的南部极地地区。MARSIS发射的无线电波会从行星表面和地下的物质层反射回来。信号被反射回来的方式表明了某一特定地点存在的物质类型,例如岩石、冰或水。研究小组探测到一些高反射率的区域,这表明在超过1km的火星冰层下有液态水的存在。

这些地下盐湖分布在75000km2范围内,大约是德国国土面积的1/5,最大的中央湖直径30km,被3个较小的盐湖环绕,每个湖大小不一,但都有几千米宽。

在火星表面,由于缺少坚实的大气层而造成的低压使得液态水不可能存在。长期以来,科学家一直认为,火星地下可能存在水,这可能是数十亿年前火星曾有海洋和湖泊时遗留下来的。如果存在这样的水库,那么它们可能是火星生命的潜在栖息地。在地球上,生命能够在南极等地的冰下湖泊中生存。

但是盐的含量可能会带来问题。科学家认为,火星上的任何地下湖泊都必须有相当高的含盐量,才能使水保持液态。尽管在火星地下深处可能会有来自火星内部的少量热量,但仅仅这些热量并不足以将冰融化为水。“从热的角度来看,它必须是咸的。”Pettinelli说。

美国蒙大拿州立大学环境科学家John Prisc表示,含盐量约为海水5倍的湖泊可以支持生命,但当盐度接近20倍时,生命就不再存在了。

“南极洲的盐水池中没有多少活跃的生命体。”Priscu说,“它们只是盐渍的,在火星上可能就是这样。”

火星湖泊本身是否存在,也仍有争议。2018年发现盐湖之后,研究人员提出了一些担忧,如缺乏足够的热源将冰转化为水。尽管最新的发现支持了2018年的观测结果,并且包含了更多的数据,但并不是每个人都相信这些区域是液态水。

美国普渡大学西拉法叶分校行星地球物理学家Mike Sori说:“如果明亮的物质真的是液水,我认为它更有可能代表某种泥浆或污泥。”

美国亚利桑那大学行星科学家、美国宇航局火星浅层雷达探测器(SHARAD)科学小组成员Jack Holt表示,虽然他认为最新的数据是正确的,但他对相关解释并不确定。“我不认为那里有湖泊,没有足够的热流来支持这里的盐水,即使是在冰层下。”Holt说。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41550-020-1200-6

 
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