来自selfCreate的消息——两年前,行星科学家报告在火星南极冰下发现了一个巨大的咸水湖,这个发现引起了人们的兴奋和一些怀疑。现在,研究人员已经证实了这个湖的存在,并还发现了另外三个湖。
这项发现于9月28日在《自然天文》杂志上报道,是利用欧洲航天局的火星轨道探测器“火星快车”的雷达数据得出的。此前,2018年在同一地区发现了一个地下湖,如果得到证实,这将是这颗红色星球上首次探测到的液态水,并可能成为生命的栖息地。但这一发现仅基于2012年至2015年的29次观察,许多研究人员表示,他们需要更多证据来支持这一说法。最新的研究使用了更广泛的数据库,包括2012年至2019年的134次观测。
罗马大学的行星科学家埃琳娜·佩蒂内利(Elena Pettinelli)是这篇论文的合著者之一,她说:“我们发现了同一个水体,但在主水体周围还发现了另外三个水体。这是一个复杂的系统。”
研究小组在火星快车上使用了一种名为火星地下和电离层探测先进雷达(MARSIS)的雷达仪器来探测火星的南极地区。MARSIS发出无线电波会从行星表面和地下的物质层反射回来。信号反射回来的方式表明了存在于特定位置的物质种类,例如岩石、冰或水。类似的方法也被用来识别地球上的地下冰川湖。研究小组探测到一些高反射率的区域,他们说这表明这些区域液态水被困在火星超过一公里的冰层下。
湖泊面积约75000平方公里,面积约为德国的五分之一。最大的中央湖有30公里宽,周围有3个较小的湖,每个湖宽几公里。
咸水湖
在火星表面,由于缺乏大量大气而产生的低压使得液态水不可能存在。但科学家们长期以来一直认为火星表面下可能有水,可能是数十亿年前火星上曾经有过海洋和湖泊的遗迹。如果这些水库存在,它们可能是火星生命的潜在栖息地。在地球上,生命能够在南极洲等地的冰下湖泊中生存。
但是盐的含量可能会带来问题。据认为,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。虽然在火星表面以下很深的地方可能有少量来自火星内部的热量,但光是这些热量还不足以将冰融化成水。“从热的角度来看,它必须是咸的,”佩蒂内利说。
波兹曼蒙大拿州立大学(Montana State University)环境科学家约翰·普里斯库(John Priscu)表示,含盐量约为海水5倍的湖泊可以维持生命,但随着浓度接近海水的20倍,生命就不复存在。
“南极洲的这些咸水池里没有多少活跃的生命,”普里斯库说,他所在的小组研究冰环境中的微生物学。“它们只是腌制的。(火星上)可能就是这样。”
激烈的辩论
火星湖本身的存在也存在争议。2018年的发现之后,研究人员提出了诸如缺乏足够的热源将冰转化为水等担忧。而且,尽管最新的发现支持了2018年的观察结果,并涉及到更多的数据,但并不是所有人都相信所确定的区域是液态水。
印第安纳州西拉斐特市普渡大学的行星地球物理学家迈克·索里说:“如果明亮的物质真的是液态水,我认为它更有可能代表某种泥浆或淤泥。”
位于图森的亚利桑那大学的行星科学家杰克·霍尔特说,尽管他认为最新的数据是正确的,但他对解释并不确定。“我不认为那里有湖泊,”霍尔特说,他是美国宇航局火星勘测轨道飞行器上火星浅层雷达探测器(SHARAD)科学小组的成员。“没有足够的热流来支持这里的盐水,即使是在冰盖下。”
一个正在前往火星的中国任务可能提供了一种验证这些说法的方法。天文一号任务将于2021年2月进入轨道,除了在行星表面部署一个漫游者外,轨道飞行器还将携带一套科学仪器。这包括可以用来进行类似观察的雷达设备。“它的能力类似于MARSIS和SHARAD,”来自澳大利亚布里斯班的昆士兰科技大学的David Flannery说。
就目前而言,这些湖泊是火星潮湿过去遗迹的前景仍然是令人兴奋的。“火星上可能曾经有过很多水,”Pettinelli说。“如果有水,就有生命存在的可能。”