科学家认定火星表面有液态水流

Despite historical beliefs that Mars is a forebodingly dusty, desolate and lifeless place, NASA confirms liquid water flowing on the present-day Mars, a finding that adds speculations that there are lives on the planet.

科学家首次确认在目前的火星表面有液态水的流动，这一发现令人们愈发开始猜测，如果这个星球上曾经出现生物，那么也许到现在仍有存活。

“这是非常激动人心的发现，”NASA行星科学部主任詹姆 斯•L•格林(James L. Green)在周一的新闻发布会上说。“‘地球以外的地方是否存在生物？’这个问题我们尚无法回答。但对水的追踪是这种搜寻的一个关键。我认为，我们现在 极有可能处在恰当的地点，从而对此进行充分的调查。”

这标志着NASA在立场上发生转变。此前他们反复强调，不要太过期待在这片遍地砂砾的荒原上栖居着生物。

但现在，NASA科学任务指挥署副署长约翰•M•格伦斯菲尔德(John M. Grunsfeld)表示，可能在2020年代派一艘航天器前往其中一个区域，也许会直接以寻找生物为目的进行一些实验。

“这势必是科学界一件头等大事，”他说。

火星在几十亿年前有河流、湖泊甚至可能有一片海洋，但到了近代那里的湿度很低——只有小块潮湿的土壤，没有大片的死水。

在一篇刊载于《自然•地球科学》(Nature Geoscience)的文章中，科学家通过轨道飞行器读数识别出火星地表有被曾被水浸没的分子——一种叫做高氯酸盐的盐类。

“这是直接探测到了以水合盐类形式存在的水，”亚利桑那大 学行星地质学教授阿尔弗雷德•S•麦克尤恩(Alfred S. McEwen)说，他是NASA火星勘测轨道飞行器高分辨相机发回图像的首席调查员，也是这篇论文的作者之一。“这基本上确认了在近期有过液态水，从而产 生水合盐。”

而麦克尤恩说，所谓“近期”的意思是“几天内，这样一个数量级”。

科学家早已知道在极地冰盖中有大量固态水。而近期存在液态水的迹象时有闪现，比如看上去较新的冲沟，但都不具说服力。

2011年，麦克尤恩和同事在轨道器发回的图片中发现，在撞击坑、峡谷和山峦上有沿斜坡而下的暗色条纹。这些条纹在夏季会变长，随着气温下降而渐渐消失，第二年又会再次出现。

他们将这些条纹命名为“季节性坡纹”，目前已经找到成千上万处这样的坡纹。“数量之多令人惊讶，”麦克尤恩说。

科学家推测水在这种现象中扮演了关键角色，也许类似于水泥遇水后颜色变暗，干燥后又恢复原来的颜色。

但那只是基于知识的猜测。

佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)研究生鲁基恩德拉•欧加(Lujendra Ojha)换用了轨道器上的另一种仪器，根据分子吸收什么颜色的光来分辨分子的类型。但这种叫做光谱仪的仪器没有相机那么高的清晰度，很难将宽度只有几米 的窄流放大至可以提供数据的程度。

“我们不得不拿出新的技术和手段来分析其化学特征，”作为《自然•地球科学》论文第一作者的欧加说。

研究人员在四个地点发现了能说明水合盐存在的迹象。此外，当条纹消失时，盐的迹象也会消失。“可以非常确定那里存在某种液态水，”欧加说。

高氯酸盐会降低冰点，让水保持液态。火星的平均温度大约是零下70华氏度（合零下56摄氏度），但夏天在赤道附近的温度可以达到温暖的70华氏度。
疑惑依然存在。比如科学家不知道水是从哪里来的。
“水的来源基本上就是两个，从上面来，或从下面来，”麦克尤恩说。高氯酸盐能起到海绵的作用，吸收空气里的水分，但勘测显示火星上的湿度很低——假设空气中所有的湿度都被挤出来，那么整个星球的降水仅为10微米。

如果大气层的近地部分实际上比目前估计的更潮湿，那么这种水从上面来的可能性是不能排除的。

“我们对接近地表的相对湿度测量效果很糟，”麦克尤恩说。

其他的可能性包括地下含水层，在冬季结冰，到夏季融化，渗入地表。

液态水被认为是生命的必要成分，液态水的存在让人心生疑问，看上去干燥而贫瘠的火星，会不会存在微生物版“火星人”的栖息地。

在加州山景市NASA艾姆斯研究中心(Ames Research Center)工作的天体生物学家克里斯多弗•P•麦凯(Christopher P. McKay)认为，季节性坡纹并非很有前景的方向。他说，水要保持液态，盐度就要足够高，那么就没有什么东西能存活。“在适居性方面，简单说就是毫无意 义，”他说。

他提到了南极洲的唐胡安池(Don Juan Pond)，由于含有高浓度的氯化钙，那里的水可以在零下的气温下全年保持液态。“你从天上看，它就像个美丽的游泳池，”麦凯说。“但那水里什么也没有。”

世间的生物可以适应许多恶劣的环境，但唐胡安池中没有生命。

但有的人不像他这么肯定。科罗拉多州博尔德市的西南研究院 ( Southwest Research Institute)太空研究部科学家戴维•E•斯蒂尔曼(David E. Stillman)说，在不同地区造成条纹的水可能是不同的。有的地方只在温度最高的时候出现，表明那些水可能盐度没那么高，微生物可以存活。
“如果盐度太高，它们全年都会是流动的，”斯蒂尔曼说。“我们可能处在那个适居带上。”

季节性坡纹看来是火星上最吸引人的特征之一，但NASA不打算在近期对其进行近距离的观察。

它们被当做特殊地区，NASA禁止当前的探测机器人进入，因为这些探测器没进行过彻底消毒，NASA担心它们离开地球时携带着的微生物可能会污染火星。

在NASA向火星发射的航天器中，只有1976年发射的两艘“维京号”(Viking)着陆器接受过高温烘烤，温度足以杀死地球上的微生物。NASA的下一辆火车探测车定于2020年发射，将更加清洁。给航天器消毒要求电子器件和系统能经受住酷热，这增加了成本，也让设计变得复杂。

在为2020年的探测车选择着陆位置时，NASA排除了可能适合居住的地方，包括有季节性坡纹的地方。

尽管已在NASA“好奇号”探测车正在探测的盖尔陨石坑(Gale Crater)的那座山上发现了两处疑似条纹，前述禁令可能依然有效。那里距离“好奇号”的原定路线一两英里。

NASA和“好奇号”团队可能会决定接近，但不接触那两处条纹，或者只是从远处观察。探测车可能依然还要过几年，才会达到条纹所在地。

NASA的官员没有否认绕道的可能性，但他们表示此事还需要分析和讨论。

在新闻发布会结束后接受采访时，来自NASA的格林表示，如果盖尔陨石坑的条纹结果是季节性坡纹，NASA会考虑多年接受紫外线照射的“好奇号”，可能会给潜在的火星居住环境造成多大程度的污染威胁。

“如果去到20米以内的距离，我们就可以用激光去打它，”格林说。他在这里提到了一种仪器，可以根据石头被气化时发出的光的颜色来判断里面是什么物质。“然后，我们会更了解细节，知道那些季节性坡纹内部是什么。如果能再靠近一些，实地去挖掘一下，效果还要更好。”