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在漫长的火星寻水之旅中,研究人员可能终于看到了流动的液体。
美国宇航局火星勘测轨道飞行器(MRO)拍摄的高分辨率照片显示,在南半球的几个中纬度地区的斜坡上出现了黑暗的、瞬时的特征。自探测器于2006年进入轨道以来,这些特征在火星的南方春季多次出现,随着向下延伸而增长长度,然后在夏末或初秋消退。这些新的特征,被赋予了刻意不具争议的名称“季节性斜坡纹线”,或RSL,在8月5日出版的《科学》杂志上的一项研究中宣布。
RSL的成因尚不清楚,但地表以下的液态盐水很可能符合条件。“我们目前不排除任何合理的解释,”研究的主要作者,图森市亚利桑那大学的行星科学家阿尔弗雷德·麦克尤恩说。研究人员已经探索了诸如岩石滑坡等非液体过程,但麦克尤恩指出,地表标记出现和增长的时间似乎与干燥现象不符。“可能有人比我们更聪明,能够提出一些解释,”他说。
然而,在这种情况发生之前,流动的水是一个令人信服的解释——并且为推测火星土壤中是否存在生命打开了大门。“这是(火星上)最有可能存在水的地方,它不至于太冷而无法支持我们所知的生命——并且是流动的水,”麦克尤恩说。出现RSL的南坡对这颗红色星球来说相对温和,夏季的峰值温度会升至0摄氏度以上。
火星并不缺乏以地表下埋藏的冰形式存在的水。行星科学家认为,火星景观在数十亿年前就存在液态水。过去几年,出现了几个关于最近甚至现存火星水的证据,其中包括一个有争议的说法,即美国宇航局的凤凰号着陆器在2008年拍摄到自己支架上的水滴。凤凰号简短地探索了寒冷的火星北极,因此它可能遇到的任何水都必须含有盐和被称为高氯酸盐的化学物质,以实现非常低的凝固点。
如果MRO拍摄的斜坡条纹(出现在较温暖的地区)确实是由水引起的,那么这种液体也将是含盐的。“火星只是一个非常含盐的地方,”麦克尤恩说。“任何在地表或地下流动的水都会变咸。”氯化镁、氯化钠、氯化钙或硫酸铁的盐水都具有与MRO观测结果相符的凝固点。
MRO上的光谱仪无法从RSL区域识别出水的光谱特征,因此麦克尤恩及其同事怀疑地面本身是干燥的,并且任何液体流动都发生在地下。
布朗大学的行星科学家詹姆斯·海德(James Head)没有参与这项新研究,他指出,关于火星上不断变化的地表特征是否与水或含水盐水有关的问题,已经困扰了行星科学几十年。他说,这项新发现“使我们更加接近了解这种液体在塑造火星中所起的作用,即使在当前的环境中也是如此。”
如果不是因为亚利桑那大学一名本科生的工作,液态水的潜在特征可能已经在轨道飞行器庞大的数据和图像目录中被遗漏了。当Lujendra Ojha在工作中识别MRO在不同时间拍摄的同一地点图像的变化时,他注意到了南方斜坡上的瞬时标记。
麦克尤恩说:“我们把它们隐藏在图像中多年而没有注意到它们。”“很难理解它们的意义,除非你看到大量时间分隔开的图像。”