重磅！NASA首次證實在火星存在大面積液態(tài)水湖泊

據(jù)外媒報道，NASA科學家近日公開了最新研究結果，利用火星穿冰雷達，在火星南極冰下發(fā)現(xiàn)了首個液態(tài)水湖泊。

這個湖泊可能溫度極低，且富含鹽分，并不適宜生命存活。但這項發(fā)現(xiàn)必將加強對火星地下水的搜尋，日后有可能會找到更宜居的湖泊。“這一結果令人大為激動，首次表明了火星上存在鹽水層。”美國西南研究所的地質(zhì)物理學家戴維·斯提爾曼（David Stillman）指出。

帝國理工學院的地質(zhì)物理學家馬丁·西埃格特（Martin Siegert）指出，這個火星湖泊很類似格陵蘭和南極冰層下方幾公里處眾多相互聯(lián)結的湖泊中的一個。西埃格特正帶領著一支團隊，試圖鉆透冰層、一直下鉆到南極洲西部地下的埃爾斯沃思湖（Lake Ellsworth）。但火星地下深處湖泊的形成過程可能與地球上有所不同。西埃格特表示：“這將在火星上開啟一片非常有趣的科研領域。”

科學家認為，數(shù)十億年前、當火星大氣比如今更稠密、更溫暖時，火星表面一度有過液態(tài)水流動，雕琢出的水徑溝渠至今可見。但如今的火星大氣壓過低，因此火星表面的水均會蒸發(fā)殆盡。不過在極地冰蓋和次表層積冰中，水仍能以冰的形式存留下來。2003年發(fā)射的歐空局“火星快車號”軌道探測器上搭載的“火星次表層和電離層探測先進雷達”（MARSIS）對部分積冰進行了測繪。MARSIS雷達的作用機制是，向下方發(fā)射射電波脈沖、并接收反射。有些射電波會在地表發(fā)生反彈，有些則能向下穿透達3公里，當遇到兩個差別明顯的地層時、便會反射回來，如冰和巖石的相接處。

在任務開展幾年后，MARSIS任務的科學家們開始在火星南極冰蓋下觀察到又小又明亮的反射現(xiàn)象，且亮度頗高，說明冰層下方不僅是巖石、還有液態(tài)水。但研究人員對這一信號的真實性有所懷疑，因為在有些軌道路徑上能觀察到、有些則觀察不到。

后來該團隊意識到，該探測器的計算機為減小數(shù)據(jù)流體積、會將各像素取平均值，導致部分亮度異常被抹去。“這一現(xiàn)象就在我們眼皮子底下，我們卻沒觀察到它。”意大利國家天體物理研究所的MARSIS任務首席調(diào)查員羅伯托·奧羅塞（Roberto Orosei）表示。

為解決這一問題，該團隊在“火星快車號”探測器上安裝了一枚記憶芯片，用于存儲探測器飛過關鍵地區(qū)時、短短時間內(nèi)收集的原始數(shù)據(jù)。在2012至2015年間，該探測器從火星南極上方飛越了29次，最終證實了這些明亮反射塊的存在。其中最明亮的一塊位于南緯9度、冰層下方1.5公里處，直徑約20公里。

光有雷達亮度還不足以證明它們是由液態(tài)水反射的。另一條線索為反射材料的電容率，即在電場中儲存能量的能力。水的電容率高于巖石和冰。要想計算出電容率，就要知道由這些明亮的斑塊反射回來的信號強度，但研究人員并不知道確切數(shù)值，只能估算。不過他們發(fā)現(xiàn)，這些板塊的電容率的確比火星其它地方都要高，并且與地球上的冰下湖泊相似。雖然該團隊無法測量這層地下水的深度，但奧雷塞稱，它的深度應該相當可觀。

不過，并非每個MARSIS團隊成員都對此確信不疑。“要我說，這種解讀貌似合情合理，但還算不得板上釘釘。”NASA噴氣推進實驗室的MARSIS項目首席研究員杰弗里·普勞特（Jeffrey Plaut）表示。他并未參與此次研究論文的編寫。

畢竟，要解釋火星南極的水從何而來并非易事。在地球的極地地區(qū)，上方冰層所受的壓力使其熔點降低，再加上地熱從下方進行加熱，導致冰層融化、形成冰下湖泊。但火星內(nèi)核缺乏活躍的地質(zhì)活動，幾乎不會產(chǎn)生地熱。再加上火星重力微弱，1.5公里厚的冰層不會使熔點下降太多。奧羅塞懷疑，其中所含的鹽分、尤其是此前在火星土壤中發(fā)現(xiàn)的高氯酸鹽，也許可以降低冰層熔點。他表示：“這是我們的主要推測。”

有了豐富的鹽分、再加上低至零下數(shù)十度的低溫，此次發(fā)現(xiàn)的火星湖泊中存在微生物的可能性并不大。斯提爾曼指出：“如果火星生命和地球生命類似，那么這里對它們而言就太冷、太咸了。”但他也表示，研究人員將對其它冰層下的湖泊展開搜尋，看看這些湖泊是否聯(lián)結在一起，并尋找更深處是否還有其它湖泊。

巴黎薩克雷大學的瓦萊麗·西亞雷蒂（Valèrie Ciarletti）指出，在緯度更低、溫度更高的地區(qū)，或許也能發(fā)現(xiàn)湖泊。這些地區(qū)更適宜火星微生物存活。“若能在極地冰蓋之外的地下深處發(fā)現(xiàn)液態(tài)水，必將是一項驚人的大發(fā)現(xiàn)。”