疑難解答 問(wèn)題解答
新浪科技訊，北京時(shí)間9月29日凌晨消息，美國(guó)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(chēng)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(yáng)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(guó)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(guò)對(duì)美國(guó)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(shuō)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(kāi)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(lèi)的成分信號(hào)?！?/p>
含水鹽類(lèi)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(wú)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(lái)說(shuō)，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_(kāi)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(lái)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(lèi)似乎是高氯酸鹽類(lèi)，這是一種含氯物質(zhì)，在火星地表廣泛分布。這種鹽類(lèi)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(lái)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(xiě)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(guó)宇航局好奇號(hào)火星車(chē)以及其他探測(cè)器開(kāi)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(guò)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(guò)，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(méi)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>
要達(dá)到好的宣傳效果，要先吊足胃口——美國(guó)國(guó)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(kāi)”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(guò)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(guó)佐治亞理工學(xué)院的一名在讀博士生，酷愛(ài)搖滾樂(lè)，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(lèi)的光譜證據(jù)》。這篇論文于今年4月22日投稿，經(jīng)過(guò)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(méi)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(méi)有把新聞稿譯成中文以饗國(guó)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(kāi)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(jiàn)。即一般從春季開(kāi)始出現(xiàn)，在整個(gè)夏季變得越來(lái)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(guò)程或水文過(guò)程，解釋其成因。這次，他們終于找到了證據(jù)。
水合鹽類(lèi)的光譜證據(jù)
簡(jiǎn)單地說(shuō)，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(lèi)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?chē)鷧^(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(chēng)為“吸收峰”。由于季節(jié)性坡紋的光譜與水合鹽類(lèi)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(lèi);最后，根據(jù)季節(jié)性坡紋中光譜監(jiān)測(cè)到的水合鹽類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lái)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(lèi)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(yáng)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(yáng)的平均距離約2.279億千米。表面干燥、寒冷，且大氣稀薄?；鹦堑谋砻鏈囟入S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(guò)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(guò)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(guò)-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(guò)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(méi)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(jiàn)鹽類(lèi)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(chē)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(wú)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(méi)有水航天員在火星上將完全無(wú)法生存。雖然水在太陽(yáng)系中非常豐富，火星上也曾經(jīng)有過(guò)大規(guī)模的水，以及許多河流和湖泊。但此前在火星上還沒(méi)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(guó)際空間站的水循環(huán)利用技術(shù)，大大增加了人類(lèi)在火星上就位取水的可能性。在國(guó)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(guò)過(guò)濾、凈化后循環(huán)利用。有位航天員曾經(jīng)形象地說(shuō)過(guò)，在國(guó)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(lái)源及其儲(chǔ)量。火星上是否存在或曾經(jīng)存在過(guò)生命物質(zhì)的問(wèn)題一直以來(lái)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(wèn)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(guó)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(lái)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(guó)航天局為什么把火星液態(tài)水稱(chēng)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(lèi)最古老的問(wèn)題之一就是宇宙中只有我們嗎?但這個(gè)問(wèn)題到現(xiàn)在還沒(méi)有人能回答?；鹦鞘翘?yáng)系中最像地球的星球，科學(xué)家向其發(fā)射了多個(gè)繞軌探測(cè)器和火星車(chē)，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(lái)，火星上的生命更可能是小小的微生物，而不是科幻小說(shuō)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(guó)航天局沒(méi)有完全排除這種可能性，不過(guò)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(lái)登陸火星的人類(lèi)使用。美國(guó)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(méi)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(shuō)：“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(lái)旅行者使用的資源。”
人類(lèi)的生存也離不開(kāi)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(lái)分解出氧氣，所以它也解決了人類(lèi)吸氧的供應(yīng)問(wèn)題。甚至，水分解成的氧氣和氫氣可作為火箭燃料?？傊?，火星有液態(tài)水，將降低未來(lái)探索任務(wù)的成本，增加人類(lèi)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(lái)種植莊稼嗎?格倫斯菲爾德的回答是：不太可能?！熬拖竦侵槟吕尸敺?，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(lái)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(chē)正在攀登的火星夏普山上，有一些類(lèi)似液態(tài)水存在的現(xiàn)象。美國(guó)航天局已萌生派“好奇”號(hào)前去探索的想法，不過(guò)爬坡對(duì)火星車(chē)而言是一個(gè)艱巨任務(wù)，此外不能排除“好奇”號(hào)沒(méi)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(wú)法給出具體時(shí)間，只是說(shuō)還要“很多、很多年”。
但沒(méi)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(shuō)，美國(guó)航天局的“噱頭”引起人們對(duì)火星的極大關(guān)注，只能說(shuō)今天“對(duì)太空而言是一個(gè)好日子”。
無(wú)論如何，這至少對(duì)美國(guó)航天局來(lái)說(shuō)是再好不過(guò)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。
中新網(wǎng)北京9月29日電(張尼)當(dāng)?shù)貢r(shí)間28日，美國(guó)宇航局(NASA)發(fā)布消息稱(chēng)，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(wú)論是對(duì)于尋找火星上的生命存在，還是未來(lái)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(guó)宇航局行星探測(cè)部門(mén)主管吉姆·格林正式宣布稱(chēng)：“美國(guó)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(lái)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(chēng)，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(guó)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(wú)論對(duì)尋找外星生命，還是人類(lèi)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(lái)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(lèi)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(lèi)生存不光要考慮到液態(tài)水的存在，還需要考慮到大氣問(wèn)題，另外，科學(xué)家還需要具體研究火星上液態(tài)水的來(lái)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(lái)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(kāi)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(guó)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(lèi)對(duì)于火星的探索已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)十年。美國(guó)航天局自上世紀(jì)60年代開(kāi)始探索火星，半個(gè)世紀(jì)來(lái)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(xiě)圖片?，F(xiàn)階段，美國(guó)“好奇號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”探測(cè)車(chē)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(chēng)，美國(guó)宇航局打算本世紀(jì)30年代把人類(lèi)送上火星，正在研究人類(lèi)長(zhǎng)途太空旅行的可能性，其中包括美國(guó)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(guó)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(lái)人類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，‘太空移民’是未來(lái)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。”
中新網(wǎng)9月28日電據(jù)美國(guó)宇航局(NASA)于當(dāng)?shù)貢r(shí)間28日發(fā)布的消息稱(chēng)，美國(guó)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(chēng)，在當(dāng)天的發(fā)布會(huì)上，美國(guó)宇航局行星探測(cè)部門(mén)主管吉姆·格林正式宣布稱(chēng)：“美國(guó)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(lái)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(guò)，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(guó)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(lái)自佐治亞理工學(xué)院的研究生——盧金德拉·歐嘉。歐嘉通過(guò)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(lái)自美國(guó)佐治亞理工學(xué)院，目前還是一名博士生。當(dāng)他在2011年開(kāi)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(kāi)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(wú)論對(duì)尋找外星生命，還是人類(lèi)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(lèi)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(guó)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(chēng)，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(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。報(bào)告稱(chēng)，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(chēng)，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(chēng)，當(dāng)火星溫度超過(guò)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(guò)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(lái)的假設(shè)?！盢ASA科學(xué)任務(wù)局執(zhí)行官約翰·格魯斯菲爾德說(shuō)，“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(guò)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(shuō)，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。”他說(shuō)。
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(guò)。
“人類(lèi)終于揭開(kāi)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(guò)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(guò)土壤中存在一些曾經(jīng)有水的證據(jù)。
但至今為止，人類(lèi)并未真正發(fā)現(xiàn)過(guò)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(guò)水，但因?yàn)榛鹦且π。髿獗?，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(shuō)，多個(gè)飛行器，多年的努力，人類(lèi)終于解開(kāi)了火星上是否存在水的謎，如今可以確認(rèn)地說(shuō)，這個(gè)寒冷，全是沙漠的行星表面，的確存在液態(tài)水?！八坪跷覀冄芯炕鹦窃蕉?，我們也越了解生命是如何出現(xiàn)的，也越明白未來(lái)還需要哪些資源來(lái)支持生命。”
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