作者:程唯珈 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/7/29 16:27:40
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火星发现首个液态水湖?结论有待证实

 图片来源于《科学》官网

 

自20世纪60年代以来,人类对火星的探测步伐就从未停止过。在这个直径只有地球一半,但同样具有许多地球特征的神秘星球上,人类致力于寻觅水与生命的痕迹。

《科学》杂志7月25日发布的一份研究报告表明,基于雷达观测数据,意大利科学家推测火星南极冰盖下存在直径约20公里的液态水湖,为火星生命的存在增添了更多的可能性。

奇特的探测信号

据《科学》杂志报道,意大利国家天体物理研究所罗贝托•奥罗塞领衔的团队在火星极地冰盖之下发现了一个巨大的液态湖泊。此次发现借助火星快车号探测器上的Marsis雷达完成。

该雷达通过发射脉冲式无线电波,探测反射信号,以对火星表面进行探测。在 2012 年到 2015 年期间,飞行器对火星南极地区进行了29次飞越。数据分析的结果表明,冰盖区对应一个巨大的亮斑,其跨度为20公里。该区域反射回的信号与其他区域相比尤其强烈,十分罕见。

同期《科学》报道介绍,单独的雷达亮斑不足以证明液态水的存在,佐证的另一线索为冰层下应该存在大介电常数的物质。通过定量分析雷达信号发现,该特征的相对介电常数远远大于岩石和冰层的介电常数,其中水是候选物质之一。(水的介电常数在25℃时达到78.36F/m)

对此意大利科学家推断,火星冰盖下可能存在稳定的水域。

“我会说这种提法可以是合理的,但是这并不是绝对的。”来自美国宇航局喷气推进实验室的Marsis学科研究员杰弗里•普劳特说到。

“基于长波雷达发射信号,推测冰盖下存在大介电常数物质,可能是相当合理的。但是,指向液态水形成的湖,就显得证据不足了。介电常数数值在相应范围内的物质有很多。”中国科学院物理研究所研究员曹则贤对此提出质疑。他指出,这种由长波雷达反射信号推断冰盖下存在液态水湖,中间缺乏强的科学逻辑,更多的是因为人们期望火星上存在水的心理在起作用。其实,研究者团队是相当谨慎的,在论文摘要的最后一句,作者用了一个很弱的动词“interpret (诠释为、理解为)”。

“甚至雷达波强烈的反射信号,都未必能给出3公里冰盖之下物质的介电常数数值。这个计算过程中的不确定性太大,这也是人类探索宇宙过程中的无奈。此外,我还想提醒一下,利用科学做出的发现,与‘科学发现’本质上不是一回事!”他补充道。

液态水有待证实

液态水源一直被视为生命存在的关键条件,火星上的新发现势必会引起更多人对这个星球的兴趣。因此,对于液态水的论证成为科学家研究的重要课题。

由于水是一种各类性质都反常的物质,长期以来,关于水的研究都难以得到免于争论的结果。例如,水的四角局域结构、存在第二临界点、液液相变等这些轰动一时的研究结论均发表在《自然》或《科学》上,但也遭受长期争议或被推翻。

中国科学院国家天文台研究员郑永春认为,火星南极冰盖底部的温度约为零下68°C左右,因此1.5公里厚的冰盖下,不可能存在纯净的液体水体。但是,含盐的液态水体仍然可以存在。

“也就是说,这次发现的液态水体可能是一个盐湖。像前几次发现的液态水一样,仍然是卤水。”他说。

“哪怕在实验室里,假设我们手中的冰球从中心融化了,大家都知道是液态水。但是就这,都没有任何一个科学探测工具能明白无误地证实里面就是液态水。”曹则贤告诉《中国科学报》记者,在看不见摸不着的情况下,如果仅凭穿透冰山的长波雷达反射信号来断定火星上存在液态水湖,就水科学研究的角度来讲,有失严谨。

“我不能 100% 证明它是水,但我也想不出除了液态水之外它还能是什么。可能是我缺乏想象,也可能是现在的数据还不足。”NASA 火星计划办公室的首席科学家理查德•祖瑞克表示,如果有更多的雷达观测结果,科学家们可能得出其他的解释。他本人并未参与到该研究中。

专家认为,虽然暂时没有能力对此湖进行进一步挖掘,但是此次发现标志着人类对火星生命迹象的探测更近了一步。

相关论文信息:DOI: 10.1126/science.aar7268

 

 
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2018/7/29 20:38:35 xlsd
火星存在生命的痕迹
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