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火星發現35億年前河流沉積物那麼水都哪去了?

儘管液態水乃地球上的生命所必需,但火星上是否有水,對於證明這顆紅色星球上是否有微生物並無直接意義,因為火星環境之嚴苛,並不只有“乾燥”這一點——直射的宇宙射線,已使科學家對在火星表面尋找生命不抱太多希望。

  “鳳凰”號著陸器腿上凝結的液滴。從左到右依序為“鳳凰”號登陸後第4、31、44天拍攝。

  但這顆星球曾經以及現在是否含有水,卻對本世紀30年代首次載人登陸火星的計劃,至關重要。

  據《每日科學》網站近日消息稱,美國科學家發現,存在於火星表面的、壯觀的河流沉積物,記錄了這顆紅色星球35億多年前的表面環境。而這項證據能有力支持火星表面存在液態水的論點。

  從不可能到可能

  對人類而言,荒涼的紅色星球一直是最富吸引力的地方。因為如果我們想在太陽系內尋找可供未來殖民的星球,那麼火星的條件算得上“友善”了——至少和其他行星相比是這樣。

  科學家認為,火星與我們的距離較近;火星在數十億年之前也曾擁有過水和大氣,且現今還留有殘跡;另外,火星和地球一樣擁有高山、平原和峽谷。

  但可怕的是,火星大氣密度僅為地球大氣密度的1%左右,而且寒冷、乾燥。此外,火星上沙丘和礫石遍布,火星可謂一顆“沙漠行星”。所以,最初人們幾乎認為,不可能在火星上找到水。

  然而,2008年6月20日,美國國家航空航天局(NASA)的“鳳凰”號火星車給出了火星上有冰存在的直接證據。當時,“鳳凰”號在火星上發現了8粒白色物體,4天后,這些白色物體憑空消失,科學家判斷它們昇華了,而鹽不會有這種現象,所以它們很可能是冰。

  這是一個偉大的開端。自此,伴隨著探測和數據分析能力的不斷進步,在火星發現水的探索之路就此展開。

  記錄35億多年的歷史

  此次,美國德克薩斯大學奧斯汀分校傑克遜地球科學學院研究人員B·T·卡德納斯及同事,利用火星軌道探測器拍回的高分辨率圖像和地形數據,發現有河流沉積物存在於紅色星球表面。

  他們在火星上一個名為“Aeolis Dorsa”的區域觀察到了這些沉積物。這一區域被認為是古代河流沖擊造成的三角洲地區。研究人員認為,這是他們觀察過的火星上最壯觀和密集的河流沉積物。團隊隨後確定了其沉積模式,以及由海岸線遷徙導致的沉積樣式變化,進而發現,這些沉積物記錄了火星35億多年前的表面環境,它們能夠支持火星表面存在液態水的觀點。

  研究人員指出,這項新證據進一步佐證了火星表面有水。這些在火星古代環境下產生的沉積紀錄,和地球上的情況非常相似。按此前的研究結果,海洋可能曾兩度覆蓋紅色星球的表面:一次發生在約40億年前,當時火星比現在溫暖很多;另一次則在十幾億年前,當時地下冰融化湧上地面,可能只是形成了臨時性的海洋,因而,它存在的時間還不足以形成生命。

This image shows the central mountains of Hale Crater on Mars, one for four locations on the planet where scientists confirmed today the existence of flowing saltwater rivers called recurring slope lineae (RSL). These active flows are seasonal and extend downhill from bedrock cliffs, mostly towards the northwest (upper left). This image was acquired in middle summer when RSL are most active in the southern mid latitudes. Photo by NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

  火星的水哪兒去了

  火星曾經如此濕潤,為何現在變成這副模樣?這是關於火星的無數議題中被揣測最多的一項。

  NASA對此的看法是,“正因為我們對火星知識匱乏,才使結論顯得如此不確定。”於是,號稱行動派的他們依靠大量發掘火星有水的實證,來累積更多火星地質變化的信息。

  在2008年6月石破天驚的發現後,同年7月末,NASA科學家再次宣布,“鳳凰”號探測器在火星上加熱土壤樣本時鑑別出有水蒸氣產生。

在“鳳凰”號之後,“好奇”號承繼了火星找水的衣缽。2013年3月,“好奇”號發現火星岩石中存在水合礦物質的可靠證據,而且對它挖掘出的泥岩岩石粉末樣本進行分析表明,火星遠古時期的環境狀況適宜微生物生存。

  2015年9月,NASA在火星上首次發現了存在液態水的“強有力”證據。這是一種“高濃度鹹水”,會在最和暖的季節出現。而人類在火星上“跟著水走”的探索,至此有了一個確鑿的驗證。

  在這些考察中,科學家逐漸明白,在漫長的時間裡,火星的確丟失了它的水。加州大學研究人員的分析認為,可能在第二次海洋出現後的100萬年內,火星的水又重新凍結成冰,再次存於地下;或者變成水蒸氣,逐漸蒸發到大氣。天文學家甚至可以計算火星散失的水量,倒推出火星上曾經含有的水量。

  直到現在,有關火星上水的起源、豐度和歷史都還存在爭議,科學家仍然不會放棄追問“火星上的水都哪去了”。從溫暖到極寒;從潮濕到干燥,這其中的轉變究竟是如何發生的?或許人類要真正踏上火星土地之後,這些問題才能得到解答。

 

上文轉載自:新浪科技http://tech.sina.com.cn/d/n/2017-10-07/doc-ifymrcmm8917017.shtml?cre=tianyi&mod=pctech&loc=1&r=25&doct=0&rfunc=13&tj=none&tr=25

內文圖片轉貼自:http://www.pbs.org/newshour/rundown/mars-flowing-rivers-briny-water-nasa-satellite-reveals/

 

 

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