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美国航空航天局证实现在的火星上的确存在液态水

时间:2019-03-22|栏目: 天文 • 物理 |点击:2

    美国航空航天局证实现在的火星上的确存在液态水

    环形山边缘季节性出现的暗线就是液态水依然在火星上流淌的证明。图片来源:NASA/JPL/University of Arizona

    利用MRO上的成像光谱仪,研究者在有神秘条纹的火星山坡上探测到了水合矿物的特征信号。这些暗色的条纹会随着时间推移反复消失和出现。在温暖的季节,这些条纹颜色会加深显现出来,沿着山坡向下延伸,而在较冷的季节则消失不见。在火星上的几个位置,这些条纹会在温度高于零下23℃时出现,在低于此温度的时候消失。

    “当我们在宇宙中寻找生命时,在火星上的搜索任务一直是在‘追寻着水’。而现在我们终于有了可靠的科学证据,证实了自己长久以来的猜测。”宇航员、NASA科学任务部门的副主任John Grunsfeld说。“这是一个重大进展,因为看来它终于证实了水——虽然是咸水——的确还在今天的火星表面上流淌。”

    这些沿着山坡向下的径流,被称为重复出现的坡地线(recurring slope lineae ,RSL),研究者此前也往往认为这种条纹可能与液态水有关。坡地上存在水合盐类的新发现,指明了这些暗色痕迹与水之间可能存在何种联系。水合盐类可以降低盐水的凝固点,就像地球上我们在路上撒盐让冰雪更快地融化一样。科学家称,很可能是较浅处的地下水流拥有足够大的水量,从而浸润了火星表面,使其呈现出了较暗的颜色。

    “我们只在季节性条纹变宽的时候才能发现水合盐类,这表明这些暗色条纹本身,或者形成它们的某种过程是水合物的源头。不管是哪种情况,在坡地上探测到水合盐类都意味着水在这些条纹的形成过程中扮演了至关重要的角色,”佐治亚理工学院的Lujendra Ojha说。他是关于这些发现的论文的第一作者,该论文发表于《自然 地球科学》(Nature Geoscience)(https://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2546.html)

    2009年,Ojha在MRO的高分辨率成像科学实验(HiRISE)拍摄的照片中首次注意到了这些令人困惑的条纹,那时他还是亚利桑那大学的本科生。HiRISE的观测目前已经在火星上多个地点发现了RSL。此次的新研究把HiRISE的观测结果与MRO的紧凑火星勘测成像光谱仪(CRSIM)的矿物分布数据结合到了一起。

    光谱仪的观测数据表明,多个RSL的位置都存在水合盐类的特征,但只有当暗色条纹相对较宽时才能探测到这样的信号。当研究者在RSL没有那么宽的时候观察同一个位置,就没有发现水合盐类。

    Ojha和合作者认为,光谱特征信号是由一种名为高氯酸盐的水合矿物产生的。这种水合盐类的化学特征与高氯酸镁、氯酸镁和高氯酸钠的混合物相符。某些高氯酸盐可以把溶液的凝固点降低到零下70℃。在地球上,天然高氯酸盐通常富集于沙漠中,某些种类的高氯酸盐可以用作火箭的推进剂。

    此前研究者已经在火星上发现了高氯酸盐。NASA的“凤凰”号登陆器和“好奇”号火星车都在火星的土壤中发现了高氯酸盐,一些科学家认为20世纪70年代的“海盗”号系列任务也曾测到了这些盐类的信号。不过,此次对RSL的研究是在与那些登陆探测器不同的位置探测到高氯酸盐的,而且是以水合物的形式。这也是第一次由轨道探测器探测到高氯酸盐。

    MRO搭载了6个科学仪器,从2006年开始一直在探测火星。

    “因为MRO有能力坚持多年观测火星,并且搭载了可以分辨这些图案细节的设备,我们才能取得这些发现:首次辨认出这些奇特的条纹,并跨越了一大步解释它们究竟是什么。”MRO项目的科学家,NASA喷气推进实验室的Rich Zurek说。

    对Ojha来说,新的发现提供了更多的证据,证明他在5年前最初在火星坡地上看到的神秘暗线实际上是今天还存在的液态水。

    “绝大多数人提到火星上的水时,指的通常是远古的水或冰冻的水,”他说,“现在我们知道事实不仅如此。这是首个明确支持RSL的液态水形成假说的光谱探测证据。

    这一发现是NASA火星任务取得的众多突破进展中的最新一个。

    “多个探测器共同工作若干年才解开了这个谜,我们现在知道,在这个寒冷荒凉的行星上仍有液态水存在。”NASA总部的火星探索项目首席科学家Michael Meyer说,“看来我们对火星研究得越多,我们对生命需要什么条件,未来在哪能找到支持生命的资源就认识的越清楚。

    原文链接:

    https://www.nasa.gov/press-release/nasa-confirms-evidence-that-liquid-water-flows-on-today-s-mars

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