火星上是否有水存在

　　雖然有很多條件被認(rèn)為對(duì)生命在一顆行星或者月球上出現(xiàn)非常重要，但是我們知道，水是生命必不可少的一個(gè)因素。因此，美國(guó)宇航局的科學(xué)家一直在努力通過(guò)各種任務(wù)，在火星上尋找水跡象，以便回答這顆紅色行星是否適合居住的問(wèn)題。雖然現(xiàn)在的火星非常干燥，但是科學(xué)家清楚，火星表面上一些看起來(lái)像溪谷、河床和湖床的地表特征，可能說(shuō)明這顆紅色行星表面曾經(jīng)也是流水潺潺。但是，什么時(shí)候火星上存在流水，是否這里適合生命居住，是否這些地表特征只是由降雨、冰雪融水或者地下水形成的等問(wèn)題，今年在“鳳凰”號(hào)、“火星勘探軌道器”和其他任務(wù)的幫助下，至少已經(jīng)找到了部分答案。

　　牽涉到與水有關(guān)的地表特征形成的幾個(gè)途徑包括：地下水和潛在的海洋(“火星勘探軌道器”拍攝到的圖片提供了證據(jù))、隕石坑里的湖(“火星勘探軌道器”也發(fā)現(xiàn)了證據(jù))、熱水泉(也是“火星勘探軌道器”發(fā)現(xiàn)的)、大規(guī)模山洪暴發(fā)和可能的降雨(火星車發(fā)現(xiàn)一些證據(jù))。持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間的大型水體是生命可能出現(xiàn)的主要地點(diǎn)，科學(xué)家可以對(duì)這些地方實(shí)施進(jìn)一步的探索工作。最初的證據(jù)顯示，在火星長(zhǎng)達(dá)45億年歷史的前10億年或者更就一些的時(shí)候，這顆紅色行星上的大規(guī)模降雨、洪水和其他水體活動(dòng)結(jié)束了。但是，今年利用“火星勘探軌道器”上的高分辨率科學(xué)實(shí)驗(yàn)成像儀(HiRISE)進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)淺色沉積物，這暗示出這顆行星在長(zhǎng)達(dá)10億年間，一直保持著潮濕環(huán)境。“火星勘探軌道器”發(fā)現(xiàn)的歐波沉積物(Opaldeposit)，也說(shuō)明火星上曾長(zhǎng)期保持濕潤(rùn)環(huán)境。

　　分布廣泛的水體

　　“火星勘探軌道器”進(jìn)行的另一項(xiàng)研究，主要著眼于一種被稱作層狀硅酸鹽(phyllosilicates)的粘土礦物，這種礦物是在有水的地方形成。該研究指出，水體在火星表面的分布范圍比我們以前認(rèn)為的更加廣泛。

　　“鳳凰”號(hào)也可以確定火星北極平原地下是否存在水冰層，2002年，美國(guó)宇航局的火星“奧德賽”號(hào)首次在這顆紅色行星上發(fā)現(xiàn)水冰跡象。目前，科學(xué)家正在研究“鳳凰”號(hào)傳回的火星北極土樣的分析數(shù)據(jù)，查看當(dāng)以前火星的軌道傾斜角使北極處于更加溫暖的地方時(shí)，是否這里的冰層曾呈現(xiàn)液態(tài)。初步研究結(jié)果顯示，這里曾經(jīng)可能存在液態(tài)水，“鳳凰”號(hào)在火星表面土樣里發(fā)現(xiàn)粘土跡象。目前還不清楚是否火星極地冰蓋曾有一部分轉(zhuǎn)變成液態(tài)，但是“火星勘探軌道器”今年進(jìn)行的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，北極地下的冰殼異常的厚，這說(shuō)明這里比我們以前認(rèn)為的更加寒冷，這種情況也意味著，如果這些冰轉(zhuǎn)化成水，水體將比我們以前預(yù)料的更深。

　　水體是否適于生命存在

　　雖然我們已經(jīng)知道火星過(guò)去曾存在水，但是卻不清楚這些水體適合潛在的火星微生物或者其他基本生命形式生存的程度。

　　科學(xué)家表示，今年剛剛分析的“機(jī)遇”號(hào)獲得的數(shù)據(jù)顯示，這個(gè)火星車在它所到之處發(fā)現(xiàn)的水體非常咸，但是這個(gè)發(fā)現(xiàn)，不能完全排除像地球上已知的忍耐力最強(qiáng)的喜鹽生物等生命，在這種鹽分含量非常高的水體里繁衍生息的可能性。火星探測(cè)器(MER)以前獲得的發(fā)現(xiàn)，也以另一種方式描繪了一幅不適宜生命生存的圖畫：它們發(fā)現(xiàn)含大量硫酸鹽的酸性土壤，這預(yù)示著火星上存在火山活動(dòng)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)說(shuō)明，兩個(gè)火星車正在探測(cè)的那些區(qū)域曾經(jīng)存在的水體的酸性非常大，因此非常不適于生命生存。

　　但是，最近對(duì)“火星勘探軌道器”的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，火星表面的一些礦穴或許曾免受酸浴的侵?jǐn)_。該軌道器發(fā)現(xiàn)一些碳酸鹽跡象，這種物質(zhì)可在酸中溶解；碳酸鹽的出現(xiàn)象征著這里的一些區(qū)域稍微更加適合生命生存，那里可能保存了一些生命留下的跡象。“鳳凰”號(hào)還發(fā)現(xiàn)一些跡象，這些跡象表明火星上存在一些更加適合生命生存的地方。“鳳凰”號(hào)上的儀器發(fā)現(xiàn)，它的降落地點(diǎn)的土壤呈堿性。這顆登陸器挖掘的火星土樣還顯示出高氯酸鹽的跡象，高氯酸鹽是一種可擔(dān)當(dāng)火星微生物的能量源的化合物。“火星勘探軌道器”發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪跡象――還原鐵，該跡象表明火星表面曾存在生命。在地球上，還原鐵一般是通過(guò)微生物形成，不過(guò)其他過(guò)程也能形成這種跡象，例如一顆與其相撞的彗星攜帶的有機(jī)碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等。

　　氣候變化周期

　　了解火星過(guò)去和現(xiàn)在的氣候，對(duì)測(cè)定這顆行星是否適宜生命生存非常重要，今年，各種不同火星任務(wù)都提供了這顆紅色行星的氣候照片。眾所周知，火星的氣候隨著它的軌道傾斜角的緩慢變化而發(fā)生改變，極地和赤道交替出現(xiàn)冷、熱氣候。“火星勘探軌道器”拍攝的最新圖片展示了這方面的證據(jù)，這些照片上顯示了過(guò)去的赤道冰川和火星上重復(fù)出現(xiàn)的冰川作用。“火星勘探軌道器”最近甚至在火星極區(qū)以外發(fā)現(xiàn)了冰川，它們被深埋在冰川沉積平原下面，這些冰川沉積平原好像是在與當(dāng)前的火星氣候不同的環(huán)境下形成的。“火星勘探軌道器”觀測(cè)到的沉積層的變化，也為火星氣候變化對(duì)它表面產(chǎn)生的影響提供了證據(jù)。

　　歐洲航天局的“火星快車”探測(cè)器(MarsExpressOrbiter)在火星大氣里發(fā)現(xiàn)干冰云，這些云在火星表面投下陰影，對(duì)局部天氣和風(fēng)的模式產(chǎn)生影響。“鳳凰”號(hào)也在火星上空觀察到云團(tuán)，而且隨著北半球漸入冬季，火星上空的云團(tuán)變得越來(lái)越多。這顆登陸器甚至觀察到雪從高空飄下，霜在火星地表形成。

　　“鳳凰”號(hào)還監(jiān)測(cè)到火星表面和大氣里的水在白天和黑夜間的循環(huán)變化。在更加溫暖潮濕的時(shí)候，可能會(huì)有更多水珠粘附在地表，形成一層水膜，一些微生物可以生活在里面。雖然這些發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了有關(guān)火星過(guò)去難解之謎的一些空白，但是目前仍有很多空白有待人們?nèi)ヌ钛a(bǔ)。火星探測(cè)器、“火星勘探軌道器”和其他軌道器，以及即將發(fā)射升空的“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”(MarsScienceLaboratory)和“火星大氣與不穩(wěn)定性變化”(MAVEN)任務(wù)的目的，都是為了尋找更多線索，幫助科學(xué)家拼合成更大的火星或者有關(guān)它的過(guò)去，尤其是這顆行星的可居性的照片。今年11月，“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”的發(fā)射時(shí)間被推遲到2011年。

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