液态咸水在火星“荒原”流淌
天文学家很早就知道在火星上有固体形态的水,他们现在找到了在火星表面有液态水的直接证据,“风餐露宿”的好奇号火星车收集了数据,在靠近火星表层的区域存在液态的水。研究人员在火星的表层土壤发现了高氯酸盐,该物质降低了水的冰点,液态水因此不会解冻成冰块,火星表层的液态水类似于海水,这是一种非常咸的盐水,《自然》杂志登载了在火星表层发现液态水的成果。
哥本哈根大学的尼尔斯·波尔研究所的助理教授、火星组负责人莫滕·布·马德森解释说,科学团队在火星的土壤中发现了高氯酸钙,它在正常条件下吸收大气内的水蒸气。好奇号探测器的气候监测台显示,吸收水分的条件出现在夜晚和冬季黎明的日出之时,好奇号的气象监测范围锁定在火星表层以上1.6米高的区域,主要是监测火星大气的湿度和温度。

科学团队估算了在夜晚降临时高氯酸钙吸收的水量,火星大气内的部分水蒸气在火星的表层冷凝成霜,而高氯酸钙有很好的吸水性,它们在吸收水汽之后变成了盐水,由于盐水的冰点降低,雾霜转变为液态水,火星的土壤呈现为多孔状,通过土壤的孔洞,液态的盐水渗透到各个地方,随时间的流逝溶入到火星的土壤,火星的液态水静静流淌,逐渐沉淀到火星表层下的各个地方。
火星探测器的立体照相机以前拍摄过图片,在古老火星的河床点缀了圆形鹅卵石,这清楚地表明,火星在很久以前有流动的河水,深度大约为1米的火星河流曾经奔涌不止。好奇号火星车拍摄的近距离图像显示,在火星车通往夏普峰的沿途存在宽阔的沉积河床,一层又一层的平板式沉积物以倾斜状伸向夏普峰,大量流水的冲刷形成了叠层沉积物。
水源从火山口的边坡顺势而下,活水遇到下游湖泊的静水,当流水冲入湖边的表层时,流水携带的固体物质跌入到了河底,在湖泊岸边储存、堆积。水面下形成了轻微倾斜的坡面,倾斜状的沉积物在火星车通往夏普峰的沿途随处可见,非常细腻的沉积物经过了水流的冲涮,在沿途缓缓地铺展,沉积物在火山湖的底部逐渐堆积,湖底沉积物形成了大面积平板,整个盖尔陨石坑可能形成过一个大型的湖泊。

大约在45亿年之前,火星的水量比现在多出了6.5倍,早期火星有厚实的大气,但大部分水量消失在火星表层以上的天空,主要是因为火星失去了磁场的保护,而地球磁场充当了“保护伞”,地球内铁元素液体的流动产生了磁场效应,地球的“磁场盾牌”使得地球上的生命免受宇宙辐射的侵袭。地磁场保护了地球大气层,而地球大气层面临了退化的风险。太阳风的高能量粒子侵袭了地球大气层。由于失去了磁场保护,火星大气层暴露在太阳辐射的侵袭中,太阳风的高能粒子一点点地“蚕食”大气层,火星上的大气物质最终被“踢进”太空。
在火星土壤发现了液态水,不一定表明在火星表面可能存在生命的活动,火星的表面非常干燥,时而寒冷,时而宇宙辐射十分强烈,太空射线穿透到1米深的火星土壤,强烈的火星辐射杀死了火星上所有可能的生命形态。地球在未来可能面临火星一样的遭遇,假如地球受到火星级别的强烈辐射,那么地球上的所有生命都将失去生存的条件。

(编译:2015-4-14)