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火星确认存液态”浓盐水”:走向寻找外星伙伴第一步

2020年4月18日 - 水产养殖
火星确认存液态”浓盐水”:走向寻找外星伙伴第一步

火星表面有高盐度卤水

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美国宇航局火星探测项目首席科学家麦克·迈耶在发布会上表示,我们花了数年时间、用了许多航天器来解开这一谜团,现在我们知道了这个寒冷而荒芜的星球表面存在液态水。这是人们围绕火星研究的关键问题之一。

50年前,水手4号飞过火星传回第一张照片时,美国《纽约时报》下结论说,火星了无生趣,是个死亡的世界;50年后,也就是9月28日,美国航天局向全世界宣布了火星有水的证据,这意味着今天的火星不是我们想象的死寂星球,而是有生命存在的可能。那么火星上的水究竟是什么水?能喝吗?能种庄稼吗?与我们有啥关系?

人类对火星的探测一直以来主要围绕着两个问题:一是水,二是生命。与探测生命相比,火星是否存在水这个科学问题更加有“科学性”,因为水是生命存在的前提。

问:火星上的水是纯净水吗?

人类早已发现火星上有季节性斜坡纹线(Recurring
slopelineae,RSL),并且推测这些纹线是由于火星上的流水而造成的。根据火星地形、地貌、化石等印记,科学家基本达成火星曾经是一个有着大片海洋星球的共识,科学家认为,火星大气可能在远古发生了重大事件,导致大气流失,不足以维持住表面的液态水,使得地表水逐渐消失,变成如今干涸的状态,今天的火星表面,比撒哈拉沙漠都要干燥。随着火星大气变薄,寒冷逐渐侵占了火星,使得火星大多数地区出现了雪和冰。但是关于流动液体水今天是否还有,一直是科学家们在探索的主题。

答:
美国航天局副局长格伦斯菲尔德曾开玩笑说,如果在火星上发现水,那就喝了它。但事实上,美国航天局在火星的斜坡上探测到的是高氯酸盐卤水,其中的主要成分是高氯酸钠,成分有点接近于用来融化道路结冰的盐。对人类来说,高氯酸盐可以干扰甲状腺素的合成与分泌,影响人体正常的新陈代谢,阻碍人体的生长发育。

除了NASA资深科学家之外,还有来自佐治亚理工学院的研究生——卢金德拉·欧嘉。欧嘉通过研究从火星传回的照片,首次发现了火星上存在流动水的证据。

就算现在有人登陆火星,也没法直接喝那里的水。我们知道,纯水在火星上很难以液态形式存在,因为火星的冬天和夏天温差很大,超过100摄氏度。火星表面的平均温度低于零下27摄氏度。在如此恶劣的火星大气环境中,水的形态很难保持稳定,盐水则更可能存在。

然而,NASA今天这一发现,为之前种种对于存在液态水的假设提供了确凿的依据。

问:在火星上能种庄稼吗?

在火星上,盐物质与水的流向是一致的,各种各样的盐,例如硫酸盐、氯化物、高氯酸盐,都在火星的表面被发现,在它们的共同作用下,在火星表面形成了一条条神秘的纹路,这些纹路会随着季节的变化在斜坡上出现和消失。在火星表面的这些特征——季节性斜坡纹线显示,可以假设浓盐水在火星表明的流动情况。但是,这个说法一直缺乏证据。

答:
有科学家认为,即使是卤水,也将对未来的火星探索产生重要意义。然而,一切仍太遥远。比如,利用火星水种植庄稼就不太现实。格伦斯菲尔德打比方说,这就像登珠穆朗玛峰,人们在山谷还能看到很好的绿植,但到了高处就看不到了。火星大气就像珠穆朗玛峰3倍高的地方那样稀薄,所以火星上种庄稼比较难。

根据此次NASA通过高分辨率光谱图像显示,这些狭窄的纹路沟壑其宽度一般小于五米,在温暖的季节会出现在斜坡上形成沟壑,然后在寒冷的季节消失。也就是说,随着火星的四季变化,季节性斜坡纹线是一直在变化的,这些变化说明,卤水(Brine,浓盐水,卤水指盐类含量大于5%的液态矿产)很可能是这个变迁之中的参与者。而在此之前,光谱航天器所提供的数据像素比较粗糙,对火星表面的纹路进行分析时并没有发现盐和水。

问:这是人类首次在火星上发现水吗?

火星上的暗窄条纹

澳门新葡亰网站注册,答:
恭喜!这是人类第1000次在火星发现水,行星科学家圈流行着这样一个玩笑。的确,这不是科学家第一次在火星发现水。早就有科学家发现,火星曾有面积比北冰洋还大的海洋,火星北极存在冰冻水

此次研究是由佐治亚理工学院的科学家琳德拉·奥哈和他的同事们运用了一种新的光谱分析手段来观察火星光谱线,从而发现了上面的高盐度卤水特征,由此为火星上存在液态水假设提供了有力证明。

而美国航天局此次证实在火星表面发现有液态水活动的迄今最强有力证据,关键词不再是曾经或者冰,而是现在和液态。

此次研究的论文发表在《NatureGeoscience》期刊上,论文摘要部分最后一句写到:我们的研究结果强烈支持假设季节性斜坡纹线是由于火星上现代水流动的结果。

根据一项新研究论文,通过火星勘测轨道飞行器获取的火星表面4处地点季节性斜坡纹线的光谱数据,研究人员在《自然地学》杂志发表论文说,季节性斜坡纹线是现今火星水活动的结果,我们的发现强有力支持这一假设。

卢金德拉·欧嘉从法国视频连线,他表示长期以来他们一直觉得火星上的暗色条纹与水有关,但“直到现在一直无关键证据”。

不过,研究数据是否可以完全支持火星有水这一结论,研究报告作者之一、美国亚利桑那大学科学家麦克尤恩称,我只能说,几乎如此,而即使火星表面真的有液态水,也更可能是以湿润土壤的形式存在。

液态卤水如何形成?

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光谱为什么能分析出在遥远的火星上有水?中国科学院紫金山天文台研究员季江徽说,实际上,光谱监测之后所形成的是数据,再将数据绘制成谱线,在天文学中,这些谱线中如果有凹进去的“吸收峰”,这就是水的特征峰,从而可以判断水的存在。之后,通过光谱来进行推论,将光谱监测到的水与纹路的活动性联系到一起,来研究纹路附近成分的变化,最后来确定这些季节性斜坡纹线是由水形成的。

纽约时报率先披露,在火星表面发现液态水的迹象。

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