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Ultimi Scopuli中一个4km宽的区域:奇异的冰块纹理无法说明1.5km下有液态水存在。图片来源:NASA/JPL/University of Arizona
我们在几个月前了解到,金星表面50公里左右处可能存在生命。发表在《自然·天文学》上的一篇论文揭示,火星上最适合生命出现的地方位于其表面下1公里,那里的冰川下分布着整个湖泊网络。
火星曾经并不如现在这样寒冷干燥。有充足的迹象表明:在遥远的过去,水曾在火星的表面流动,但如今连一条能够称得上潮湿的缝隙都很难找到了。
尽管如此,如今火星上还是有很多水,但实际上几乎都是冰冻的,所以对生命没有什么作用。即使在一些正午的温度能够攀升至零点以上的地方,星球表面上液态水的痕迹也很少。这是因为火星上的大气压太低,以至于不能将水保持在液态,所以冰在受热后往往直接变成了蒸汽。
冰川下的湖泊
看起来火星上最适合液态水存在的地方位于其宽广的冰盖之下。在地球上,于上世纪70年代开始,这样的湖泊在南极洲被发现,如今已知的有近400个。其中大多数是通过“无线电回声探测”(本质上是雷达)发现的,调查飞机上装载的设备会发射无线电脉冲。
一部分的信号从冰表面反射回来,而另一部分从更深处反射回来,在冰与水交界的地方,这些信号非常强烈。南极洲最大的冰川湖是沃斯托克湖,湖长240公里,宽50公里,有几百米深,位于冰面下4公里。
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雷达卫星影像显示沃斯托克湖位于南极冰川之下,图中所示面积长度大概为300km。图片来源:NASA
火星南极冰盖下相似的湖泊首先在一个名为Ultimi Scopuli的区域冰下1.5公里处被雷达探测到。这些湖泊于2012年5月到2015年12月之间被MARSIS(Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding, 火星先进地下和电离层探测雷达)发现。这一雷达由欧洲航天局的火星快车所搭载,从2003年就开始绕行火星。
对MARSIS的新研究采用了信号处理技术,研究在同时考虑了反射的强度和精细度后证实了先前检测到的地区确实位于液态水的上方。这是Ultimi Scopuli冰川湖,而且在调查覆盖的250km×300km的范围中似乎还存在少量液态水。作者表示这些水体由高盐溶液组成,大量的盐溶解在水中。
他们指出,已知在火星土壤中存在大量的钙盐、镁盐、钠盐和钾盐,水中溶解的盐类能够帮助解释为何火星上的冰川湖能在冰盖下的低温中保持液态。冰川湖上方的冰盖重量为了这些水能保持液态而不变成蒸汽提供了必要的压力。
冰川湖中的生命?
沃斯托克湖被吹捧为与地球隔离数百万年的生物的栖息地,并被看作与木卫二和土卫二这些冰冻的卫星的内海拥有相似的微生物栖息环境。(当然还可能有更复杂的生物)
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2000年4月17日被火星全球探测者器(MGS)和火星轨道相机(MOC)所拍摄到的南极冰盖。图片来源:NASA
即使高盐溶液能为微生物在火星的南极冰盖下提供一个住所,但如果没有能量或食物来源的支持,它们也无法存活下来。在水和岩石之间发生的化学反应可能会产生一些能量,但那可能还远远不够;如果存在周期性的火山喷发或有温泉涌入湖泊,才可能有足够的能量供微生物生存。
翻译:魏沁悦
审校:费哲妮
引进来源:theconversation
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本文来自:中国数字科技馆
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