編譯 舒愉棉

如果這一發(fā)現(xiàn)得以確認(rèn)，該地下湖將是在火星上發(fā)現(xiàn)的首個(gè)液態(tài)水體。

數(shù)十億年前的火星比現(xiàn)在更加溫暖潮濕

近日，科學(xué)家在火星南極附近發(fā)現(xiàn)了疑似大型鹽水湖存在的痕跡，一旦得以確認(rèn)，這將會(huì)是在火星上發(fā)現(xiàn)的首個(gè)液態(tài)水體，也將成為尋找火星生命存在關(guān)鍵的重要里程碑。意大利博洛尼亞國家天體物理學(xué)研究所研究員羅伯特·奧洛塞（Roberto Orosei）在接受采訪時(shí)說，“在這片區(qū)域，我們有可能找到火星生物存在的印跡，但我們并不確定這一區(qū)域是否適合生物棲息。”在地球上，類似的冰下湖是微生物繁衍的家園。

奧洛塞帶領(lǐng)的意大利研究小組在2018年7月25日的《科學(xué)》雜志上發(fā)表了他們的最新發(fā)現(xiàn)：他們在歐空局（ESA）發(fā)射的“火星快車”探測器收集的雷達(dá)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了地下湖可能存在的證據(jù)。

另有人稱，地下湖的發(fā)現(xiàn)引人注目，但正如火星上存在水的發(fā)現(xiàn)一樣，這些發(fā)現(xiàn)都極具爭議，需要有更多的支撐證據(jù)。美國宇航局（NASA）噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室研究員杰弗瑞·普勞特（Jeffrey Plaut）就認(rèn)為現(xiàn)在的結(jié)果尚未板上釘釘，而這位行星科學(xué)家也曾使用過火星快車收集的數(shù)據(jù)來尋找水的存在。

如果地下湖的存在能夠在未來的研究中得到進(jìn)一步確認(rèn)，那么火星研究將開辟一條全新的探索之路。當(dāng)下的研究者對冰層下的地下湖的研究主要集中在地球和木星的歐羅巴衛(wèi)星，在火星上則尚未有任何相關(guān)研究計(jì)劃，而最新發(fā)現(xiàn)極有可能打破這一狀況?！斑@開啟了火星研究的新航線，讓人十分振奮?！盢ASA首席科學(xué)家吉姆·格林（Jim Green）如是評論。

誘人的線索

目前看來，水存在的痕跡遍布火星，形式多樣，是由數(shù)十億年前火星溫暖和潮濕的氣候所致。火星探測器就曾在多處檢測到地下冰川等不同形式的冰的存在；航天器也曾拍攝到發(fā)生季節(jié)性改變的陡坡表面，看上去就像是液態(tài)水沿坡流淌留下的黑色印跡；NASA的好奇號探測器亦曾在火星大氣層中檢測到水蒸氣的存在。

火星南極高原上的雷達(dá)信號軌跡顯示了可能存在地下湖的地理位置

奧洛塞及其研究小組此次的研究數(shù)據(jù)來源于名為MARSIS的雷達(dá)系統(tǒng)，該系統(tǒng)搭建在歐空局發(fā)射于2003年的火星快車上，其工作原理是通過無線電波被地表層和亞地表層反射的雷達(dá)信號來判斷地表物質(zhì)類別（如巖石、冰和水等），而目前的研究主要集中在覆蓋于火星南極的冰和塵埃層。

然而令人困惑的是，并不是每一次觀察結(jié)果都是可重復(fù)的?；鹦强燔囯m能從部分地點(diǎn)檢測到強(qiáng)反射信號，但當(dāng)探測器再次從這些地點(diǎn)上空飛過時(shí)又接收不到同樣的強(qiáng)信號。2012年，研究人員決定直接讓MARSIS將采集到的原始數(shù)據(jù)發(fā)回，而不再像以前一樣在將數(shù)據(jù)發(fā)回地球前對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理。“這一決定改變了一切，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析顯示強(qiáng)信號十分明顯?！眾W洛塞如是說。

原始數(shù)據(jù)顯示，強(qiáng)信號來自長20公里的火星南極高原，在排除掉諸如二氧化碳冰等可能性后，研究者得出強(qiáng)反射信號來自地下水的結(jié)論。

距地深度探索

地下湖距離火星表面大約1.5公里，至少1米深。奧洛塞表示，該湖能夠保持不結(jié)冰的狀態(tài)，那么湖水含鹽度應(yīng)該極高，濃度可能與2018年在加拿大北極發(fā)現(xiàn)的超咸地下湖相近。該湖底部的富鹽巖石溶于水可以維持湖水的液態(tài)，艾伯塔省大學(xué)冰川學(xué)家安雅·盧緹肖瑟（Anja Rutishauser）對此如是解釋?；鹦巧闲纬甥}水的主要成分可能是高氯酸鹽，2008年，NASA發(fā)射的“鳳凰”號探測器就在火星北極冰層附近的土壤中發(fā)現(xiàn)了高氯酸鹽。

過去火星上可能還曾有過許多這樣的鹽水湖，這些鹽水湖的形成可能是由火星內(nèi)部的熱量傳遞到表面所引起的兩極地區(qū)冰層融化所致。美國行星科學(xué)研究所行星科學(xué)家史蒂芬·克利福德（Stephen Clifford）就曾在1987年提出這一猜想，并在此次采訪中說到，如果生命曾在遠(yuǎn)古地下湖泊中繁衍生息，那么最近的新發(fā)現(xiàn)則為火星上目前依舊存在生命這一觀點(diǎn)提供了支撐依據(jù)。

蒙大拿州立大學(xué)的生物地質(zhì)化學(xué)家約翰·普里斯克（John Priscu）則提出，只要湖水咸度適宜，加上已有的液態(tài)水和可以供能的合適化學(xué)物質(zhì)，火星地下湖就可能具備生命存活所需的所有元素。但要想深入地下湖展開研究并不容易，普里斯克和他的研究團(tuán)隊(duì)就計(jì)劃在2018年下半年對南極洲冰層下的默瑟湖開展研究，為此他們需要用大量拖車花費(fèi)數(shù)周時(shí)間將數(shù)以噸計(jì)的設(shè)備和燃料橫跨南極洲冰層拉到該湖所在的偏遠(yuǎn)地區(qū)，“這些東西目前根本沒有辦法運(yùn)到火星上去。”普里斯克說。

但在已有的研究基礎(chǔ)上，科學(xué)家們還可以使用探測器來探索了解更多信息。格林指出，計(jì)劃2018年11月在火星赤道附近著陸的“洞察”號探測器將對距離地表5米處的區(qū)域進(jìn)行熱流監(jiān)測，研究人員可以使用這些數(shù)據(jù)來推斷南極極冠下會(huì)涌出多少熱能來融化冰層并形成更多潛在湖泊。

奧洛塞還提到，他的研究團(tuán)隊(duì)還在數(shù)據(jù)中看到了其他強(qiáng)反射點(diǎn)，但這些點(diǎn)是否也是湖泊目前尚無定論。普勞特則在采訪中指出，NASA發(fā)射的火星偵察衛(wèi)星探測器也曾探查過火星南極高原，但其搭載的雷達(dá)并未監(jiān)測到這些強(qiáng)反射上的雷達(dá)，而未來應(yīng)用該雷達(dá)及MARSIS系統(tǒng)開展的相關(guān)研究將有助于揭示出這些強(qiáng)反射點(diǎn)的真實(shí)面貌。是液態(tài)水還是其他物質(zhì)，我們拭目以待。

資料來源 Nature