火星發(fā)現(xiàn)3個地下湖泊,或有生命存在,中國天問一號可以驗證?

隨著本月一組科學家在金星大氣層發(fā)現(xiàn)磷化氫氣體,一些科學家已呼吁將探測外星生命的主戰(zhàn)場轉(zhuǎn)移到金星大氣層,因為目前已知的所有科學都表明,金星大氣層出現(xiàn)這些氣體,唯一的來源似乎應該是生物化學過程。
不過昨天(9月28日),意大利羅馬特雷大學(Roma Tre University)和澳大利亞昆士蘭科技大學的一個國際科學家團隊,在《自然-天文學》雜志上發(fā)表了一篇論文,聲稱在火星南極新發(fā)現(xiàn)了三個地下湖泊??茖W家們認為,這些湖泊可能是遠古火星溫暖時期留下來的,和地球上南極地區(qū)發(fā)現(xiàn)的冰下湖泊有異曲同工之妙,而南極的冰下湖泊已發(fā)現(xiàn)生活著大量被封存的古代生命,如果火星溫暖時期真的演化出了生命的話,這些湖泊無疑會讓人們充滿希望和遐想??磥硭褜ね庑巧闹攸c轉(zhuǎn)向金星還是要慎重考慮才行。

在此之前的2018年,科學家們就在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個巨大的地下湖泊,由于數(shù)據(jù)有限,一些科學家認為并不能完全確認就是湖泊,也有可能是融化的雪或污泥。
在這次的研究中,科學家們利用2012年到2019年期間火星快車上的火星先進表面及電離層探測雷達(MARSIS)探測到的134組數(shù)據(jù),確認新發(fā)現(xiàn)了三個地下湖泊,和原來發(fā)現(xiàn)的最大湖泊組成了一個地下湖泊網(wǎng)絡,整個區(qū)域面積達到了75000平方公里,接近重慶市的面積。其中最大的橫跨30公里,小的幾個也有10公里,在地下約1.5公里深處。

MARSIS通過發(fā)射和接收雷達波,對接收到的信號進行分析而確定地下物質(zhì)的種類,由于液態(tài)水、冰和巖石對雷達波有不同的反射,并且這種模式已在地球上的地下冰川湖進行了廣泛探測,經(jīng)過嚴格的數(shù)據(jù)分析,科學家們對火星上發(fā)現(xiàn)地下湖泊的解釋具有強烈的信心。
科學家們進一步解釋說,這些地下水可能是一種極咸的水,因為火星表面非常冷,地下的淡水仍有可能被凍結(jié)。2018年的研究中,科學家們曾估計湖泊的溫度可能是零下68度。

由于火星表面氣壓很低,水很容易就會蒸發(fā),因此不可能長期存在液態(tài)水;而地下溫度又極低,水也會被凍結(jié)起來。那么這些液態(tài)水是怎么存在的呢?
此前的探測已經(jīng)表明?;鹦潜砻娓缓}、鎂和鈉的化合物,正是這些鹽降低了水的凝固點,讓液態(tài)水在極低溫度下存在成為可能,充滿鈣鹽和鎂鹽的水甚至可以在零下123度的環(huán)境中存在很長時間。

然而,在高鹽的環(huán)境中生物能夠生存嗎?根據(jù)蒙大拿州立大學環(huán)境科學家約翰·普里斯庫(John Priscu)的說法,如果火星湖泊的含鹽量為地球海水的五倍以下,生命完全可能在那里存在;隨著含鹽量越來越高,生命存在的可能性也越來越小,到20倍以上時,生命就不可能在那里生存了。在地球南極的咸水湖泊里,活躍的生命也不是很多,火星地下湖泊如果有生命的話,很可能也類似這樣的情況。

2018年底,科學家們在地球南極僅用了3天時間,就在冰上鉆穿了一個1000米深的洞,到達了面積160平方公里的默瑟冰下湖,發(fā)現(xiàn)了里面生存的極端生命形式。不過他們的設(shè)備重達450噸,所以要在火星的地下湖泊尋找生命,可能還有很長的路需要走。馬斯克已經(jīng)雄心勃勃地表示,將在2050年前運送100萬人到火星建立火星城市,到時候這個問題恐怕就會迎刃而解了。

當然,也有一些科學家仍然對這項研究持懷疑態(tài)度,認為火星地下沒有足夠的熱量支撐液態(tài)水的存在。昆士蘭科技大學的戴維·弗蘭納里(David Flannery)認為,中國正飛往火星的任務“天問一號”上搭載了和MARSIS及火星勘測軌道飛行器上的SHARAD類似的設(shè)備,將于明年2月進入火星軌道,到時候就可以對這項研究進行驗證了。

看來天問一號還沒到達火星就已經(jīng)被寄予厚望了,中國的火星車也將在火星上巡游探測,尋找可能存在的外星生命痕跡,希望它能在研究火星生命的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用,破解宇宙中最重要的謎題之一:生命僅地球一家,還是在宇宙中遍地開花?
參考:
Nature Astronomy:Multiple subglacial water bodies below the south pole of Mars unveiled by new MARSIS data