石破天驚大發現!火星上有液態水,一座鹵水湖泊潛藏其南極冰層下方

2018-07-26 07:08

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2018年7月25日,義大利太空總署(ASI)的科學家證實火星南極冰層下方有液態水(AP)

2018年7月25日,義大利太空總署(ASI)的科學家證實火星南極冰層下方有液態水(AP)

義大利太空總署(ASI)的科學家25日在《科學》(Science)雜誌發表一項石破天驚的發現:火星上有液態水,就潛藏在其南極冰層下方!這項發現如果能夠得到進一步的佐證,對於探尋火星生命跡象、探討人類殖民火星可行性等問題,具有極為重大的意義。

這項發現的第一線功臣,是歐洲太空總署(ESA)「火星特快車」(Mars Express)探測太空船上的「火星先進地底與電離層遙測雷達」(MARSIS)。從2012年5月到2015年12月,MARSIS探測火星南極冰冠(ice cap)所在的「南方平原」(Planum Australe),對冰層發射雷達脈衝訊號,計算這些無線電波反射回太空船的時間。

2018年7月25日,義大利太空總署(ASI)的科學家證實火星南極冰層下方有液態水(AP)
2018年7月25日,義大利太空總署(ASI)的科學家證實火星南極冰層下方有液態水(AP)

雷達反射波揭示冰層下方奧秘 科學家:沒有別的解釋

科學家蒐集了29組資料,繪製地圖,顯示大約在冰層下方1500公尺、直徑約20公里的地區,雷達訊號出現劇烈變化,非常類似地球格陵蘭(Greenland)與南極冰層下方的湖泊。科學家據此研判,火星南極冰層下方存在型態穩定的液態水體(liquid body of water)。

領導這項研究的義大利國家天體物理學研究院(INAF)學者歐洛賽(Roberto Orosei)說:「我不認為有其他的解釋……這可能是火星上第一個可能的生命搖籃。」他也認為火星上應該還會有其他的水體,等待科學家逐一發現。

2018年7月25日,義大利太空總署(ASI)的科學家利用「火星特快車」(Mars Express)太空船的「火星地底與電離層遙測雷達」(MARSIS)證實火星南極冰層下方有液態水(ESA)
2018年7月25日,義大利太空總署(ASI)的科學家利用「火星特快車」(Mars Express)太空船的「火星地底與電離層遙測雷達」(MARSIS)證實火星南極冰層下方有液態水(ESA)

溫度攝氏零下數十度,高濃度鹽類鹵水

不過美國航太總署(NASA)探測太空船「火星偵察軌道器」(Mars Reconnaissance Orbiter,MRO)的「淺層地下雷達」(SHARAD)尚無法證實這項發現。SHARAD最近對火星南北兩極冰冠做了數千次觀測,製作成類似電腦斷層掃描(CAT scan)的3D影像。

過去的觀測資料顯示,液態水可能曾經流過火星地表,或者會季節性地出現。但是現在科學家首度觀測到穩定的液態水體。由於位在冰冠下方深處,這些水的溫度在攝氏零下10度至70度之間,但是可能因為含有高濃度鎂、鈣、鈉的鹽類,因此可以維持為液態的「鹵水」(brine)。科學家先前已在火星發現這些鹽類。

2018年7月25日,義大利太空總署(ASI)的科學家利用「火星特快車」(Mars Express)太空船的「火星地底與電離層遙測雷達」(MARSIS)證實火星南極冰層下方有液態水(AP)
2018年7月25日,義大利太空總署(ASI)的科學家利用「火星特快車」(Mars Express)太空船的「火星地底與電離層遙測雷達」(MARSIS)證實火星南極冰層下方有液態水(AP)

火星曾經溫暖潮濕?35億年前

地球南極冰層的年均溫約攝氏零下60度,但下方還是可能出現湖泊。地球上的鹵水湖泊可以在零下13度維持液態;一般的海水則是從零下2度開始冰封。但科學家也指出,能夠讓水在冰點以下維持液態的鹽類濃度,對於大部分微生物而言相當致命。

火星上的冰冠與它地球上的「遠親」還有一個共同點:會隨著氣候變遷而變化,因此有如一座「氣候歷史檔案館」。進一步認識它,有助於破解火星氣候變遷歷史之謎。今日火星是一顆乾燥、寒冷、貧瘠的行星,但是有科學家推測,約莫35億年之前的火星溫暖潮濕,有大量液態水分布于地表。

NASA的「洞察號」(InSight)無人火星登陸載具今年5月發射升空,預計11月底降落在火星赤道北方,探測火星內部的地質結構。至於NASA野心更大的載人火星任務,預計在2030年代展開。

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