火星有水不稀罕:或佔表面四成,但都是「滷水」微生物難生存

2020-05-11 澎湃新聞

2年前,歐洲空間局首次確定火星上存在液態水,儘管又冷又鹹,但依然充滿遐想空間。

5月11日,發表在《自然-天文學》(Nature Astronomy)上的一篇論文給相信火星存在生命的人們帶來了一個好消息和一個壞消息。好消息是,經過模擬,40%的火星表面都有可能存在類似的「鹽滷水」;壞消息是,這些滷水並不適合地球上的微生物生存。

火星上面有滷水

火星兩極覆蓋著巨大冰冠,地下又埋藏著巨量「深井冰」,可以說,紅色星球的水資源還頗為豐富。

不過,火星大氣稀薄,平均氣壓不足地球標準大氣壓的百分之一,因此也很難保溫,地表均溫約零下60攝氏度。科學家們判斷,只有冰川地下可能藏有流動的液態滷水。高壓強和高鹽分都會降低冰的熔點。

這一猜想在2018年7月得到證實。由義大利科學家Roberto Orosei領銜的歐空局團隊宣布在火星南極冰蓋之下發現大湖,寬20公裡。

火星有水不稀罕:或佔表面四成,但都是「滷水」微生物難生存

火星南極存在地下湖

這一區域非常寒冷,研究團隊估測,水與冰層接觸位置的溫度大約在零下10攝氏度至零下30攝氏度之間,為在寒冷環境下保持液態存在,水中可能溶解有大量鹽分。

但這一盆「冷滷水」不足以澆滅外星生命愛好者的熱情。有其一必有其二,萬一火星還有其他條件相對更溫和的液態水呢?

火星常常有滷水

美國大學空間研究協會(Universities Space Research Association)研究人員裡維拉·瓦倫丁(Edgard Rivera-Valentín)和同事將一個經過實驗驗證的熱力學模型和一個氣候模型結合,藉此研究火星的哪些位置可以形成滷水,以及滷水可以存在多長時間。

通過模擬,他們發現40%的火星表面都能存在亞穩定的滷水,覆蓋從赤道到兩極的所有緯度。所謂亞穩定,即這些滷水最長可維持6個小時,存在時間佔到了2%的火星年(1火星年約等於1.88地球年)。

火星有水不稀罕:或佔表面四成,但都是「滷水」微生物難生存

火星各緯度高氯酸鎂(a)和高氯酸鈣(b)滷水可能存在的時長(按火星年比例計算)

如果在地下,壓強會促使滷水的存在更為持久。根據作者團隊的分析,位於地下8cm深度的滷水可以撐過10%的火星年。

根據火星表面各地的氣壓和溫度,論文計算了幾組可能的水分活度。水分活度衡量的是在特定氣壓和溫度條件下,達到平衡狀態的自由水分子。這些水分子是微生物存活和繁衍的必要條件。

火星有水不稀罕:或佔表面四成,但都是「滷水」微生物難生存

火星各緯度滷水可能達到的最大水分活度(a)和相對應的溫度(b)

滷水「不值得」保護

根據裡維拉·瓦倫丁的分析,不管怎麼排列組合,這些火星鹽滷水都沒達到地球微生物能忍受的生存條件。

鑑於中、美、阿聯、歐洲近期都有火星探測器發射計劃,若這一研究成果最終得到廣泛承認,反而去掉了不少掣肘。

要知道,關於火星探索開發也有「環保派」和「激進派」,火星是否存在生命尚無定論,人類的探測活動可能給火星帶去入侵物種。「激進派」認為本著科學求真的目標,適當的「汙染」是必須的,而」環保派「則堅持火星是」火星人「的火星,哪怕」火星人「只是微生物。

美國國家航空航天局(NASA)就專門設立行星保護辦公室,處理此類外星環保問題。在國際上,「太空研究委員會」(COSPAR)給協議國家列出火星上需要保護的「特別區域」。這些「特別區域」的劃定標準是溫暖溼潤,地球生物得以存活。

論文得出,火星上若想存在水分活度>0.6的穩定滷水,相應區域的溫度就要到零下63度左右,遠遠低於「特別區域」要求的零下18攝氏度。而一旦火星溫度達到零下48攝氏度,水分活度就會小於0.25。

作者總結道,這些亞穩定存在的滷水不應被列為受到行星保護政策限制的「特殊地區」。它們能成為今後的火星探索目標,來自地球的生物汙染影響可以忽略不計。

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  • 火星上有水,還佔表面4成,地球人若移居,勢必上演「地球入侵」
    火星有水,這確診無疑的事實。如今這結果,被科學家們再次被證實:作為生命之源——水份,火星上真有它的存在,同時,這就意味著生物大概率存在。40%的火星表面,或存在「鹽滷水」,可也很不幸的,這些滷水,並不適合地球上的微生物生存,更別說人類飲用了。可倘若對此進行改造的話。那擺在咱們面前就有一個現實問題:火星上或可能存在的原土著「生物」,它們可咋辦!
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    火星有水,這確診無疑的事實。如今這結果,被科學家們再次被證實:作為生命之源——水分,火星上真有它的存在,同時,這就意味著生物大概率存在。對火星水源的含量話題,2020年5月11日的《自然-天文學》上,科學家們正式給出模擬證實的結果。
  • 科學家在乾旱沙漠發現大量微生物,表明了火星生命的存在?
    火星上有生命嗎?很明顯沒有宏觀意義上的生命,但是科學家堅信有微生物的存在,這就是為何我們一直在探索火星的原因,除了這個原因外,火星也相對來說比較容易探索,花費低、技術難度也低。
  • 微生物能否在火星表面存活?冰晶或能支持其生存
    此外,新研究的重點是模擬現代火星上可能有微生物存活的地點,如地表附近含有暫時性、或永久液態水的部位。例如,火星上活躍的「季節性斜坡紋線」(Recurring Slope Lineae)便可能儲存著液態水。這些紋線如同陡峭石坡上神秘的黑色手指,呈季節性增減。一些研究人員認為,它們說明目前的火星地表下方存在季節性鹽水流。但也有人不贊同這一觀點。目前該說法仍處於爭議當中。
  • 火星探索新突破!新技術將滷水變燃料
    ,並發現火星上存在冰凍水,這為人類將來如何在火星生存提供了線索。這一發現改變了科學家研究火星的思路,並試圖重建火星上存在水的歷史。但這也引出了新的疑問:人類能利用這些水嗎?現在,美國華盛頓大學麥凱維工程學院的教授維賈伊·拉馬尼(Vijay Ramani)等人表示,他們已經開發出一種轉化裝置,可以將這些滷水轉化為燃料和氧氣,為人類前往火星提供條件。拉馬尼教授表示,他最初研究將滷水轉化為燃料和氧氣的設備時,根本沒有想過要在火星上應用。
  • 火星上的「滷水」是人類希望!新技術將把它變成氧氣,太驚喜了
    此後,火星上擁有水的消息,就不斷被報導,除了NASA之外,歐洲空間局的火星車也同樣在火星上發現了很多地下水塘,更加令人欣喜的是,這些地下水塘中的水,竟然是液態水。不過,由於裡面含有大量的高氯酸鎂鹽,所以,火星上的水其實都是「滷水」,那麼問題來了,這些帶鹹味的水,人類真的可以用嗎?
  • 專家解讀:NASA如何發現火星液態水?
    由於每種元素都有自己的特徵譜線,因此根據光譜特徵可以識別目標物質的成分。Lujendra Ojha為什麼能從光譜數據中分析出火星表面有水呢?首先,他利用HiRISE獲得的高解析度照片,識別出季節性坡紋所在的位置;然後,從CRISM的探測數據中提取這些位置及其周圍區域的光譜,繪製成下圖中的譜線。這些譜線中向下凹的地方稱為「吸收峰」。
  • 火星上有生命嗎?哪怕是最低等的微生物
    這一問題困擾了人類千百年,尋找地外生命便成了天文學的使命之一。離地球最近的行星——火星,自然而然就成了探尋的熱門。自從天文望遠鏡出現後,人類就用它對準火星,仔細觀察。隨著技術的進步,天文望遠鏡越造越大,觀測火星時發現了越來越多的細節。
  • 火星表面發現液態水,到底意味著什麼?
    吉姆·格林指出,這種液態水是一種鹽水,而且存在於火星地標的證據來自火星一些隕坑坑壁上季節性出現的暗色衝刷條紋。而相關論文也發表在了《自然地球科學》雜誌上。  NASA科學家發表研究報告指,火星上不但只有位於兩極、已經凝固成冰的水,更有隻會在和暖季節時出現、流動的液態水。科學家稱,他們的最新發現強烈支持在火星表面上,有鹽水於夏季時分在部分斜坡上流動的理論。
  • 火星上真的有水!!這事兒中國科學家怎麼看
    美國航天局(NASA)28日宣布在火星表面發現有液態水的證據後,中國科學家對火星探索以及能否在火星上發現生命展開熱烈討論。林楊挺說,這次發現的鹽,主要是高氯酸鹽,是一種強氧化劑,含有高氯酸鹽的水在地球上是對生命不利的,它會將大部分微生物殺死。可能只有某些特殊的細菌才有在這種環境中存活。鄭永春說,迄今為止的多個火星探測器在火星表面探測到了碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物等一系列地球上常見鹽類礦物。此次成果發布會上展示的火星液態水正是高氯酸鹽為主的滷水。
  • 中國為什麼要探測火星?火星上到底存不存在生命?
    我們知道,太陽系有八大行星。從內到外分別是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。也就是說金星地球火星排在第二、三、四位。而水星離太陽太近,一切都被烤焦了。木星以及更外圈的,離太陽太遠,一切都被凍僵了。這些行星都不適合生命生存。
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    我們知道,太陽系有八大行星。從內到外分別是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。也就是說金星地球火星排在第二、三、四位。而水星離太陽太近,一切都被烤焦了。木星以及更外圈的,離太陽太遠,一切都被凍僵了。這些行星都不適合生命生存。最有可能存在生命的就是離太陽距離適中的金星、地球和火星。
  • 如果移民到了火星,我們該如何生存下來?怎麼養活自己?
    2020年被大家稱為火星年,有多個國家將在這一年奔向火星。物理學家表示,五百年以後,火星可能是下一個地球,人類真的能在火星上生存嗎?要在火星上生存,我們又需要做些什麼?火星是我們在太陽系的鄰居,屬於沙漠行星,地表沙丘,礫石遍布且沒有穩定的液態水體,沒有可以呼吸的空氣,沒有像地球一樣的保護磁場,因而充滿了輻射。土地上也不能種植任何東西。經常有風暴肆虐,看上去十分荒涼。截至目前為止,尚未發現任何生命跡象。如果我們想在火星上建設自己的家園,怎麼樣才能生存下去呢?
  • 新技術可將火星滷水變成氧氣和燃料 有利於未來火星探索
    據物理學家組織網近日報導,美國科學家稱,他們開發出一種新技術,可將火星上的滷水轉變成氧氣和燃料。這一技術不僅有利於未來的火星探索,也可用在地球上,比如應用於國防和深海探測等領域。2008年7月,美國國家航空航天局(NASA)「鳳凰號」火星探測器研究了火星表面的土壤,發現火星上存在冰凍水。
  • 地球上,有一種生物,可以在火星上生存
    現在我們也在一直「挖空心思」尋找可以讓人類移居的星球,卻不重視我們賴以生存的地球。按著八大行星由近到遠的距離排行(水,金,地,火,木,土,天王,海王),火星可以叫成「四弟」,地球就是「三哥」了!四弟與三哥,長得比較像相似度53%!
  • 鄭永春:科學家是如何證明火星上有水的
    科學家更實際一點,他們才不關心火星人玩什麼花樣,只希望發現一點點生命跡象。但到目前為止,仍沒有任何證據表明火星上有生命。值得欣慰的是,科學家已在火星上發現了液態水。俗話說,水是生命之源,既然有液態水,存在生命的可能性也高了許多。聰明的你一定想到了,證明火星上有水的最直接證據,肯定是航天員登陸火星,親眼看到火星水,再帶一瓶回地球了。不過很可惜,暫時還沒能實現這一點。
  • 火星表面下是否有生命?
    這篇新研究從理論上詳細分析了火星表層之下的情況以此來闡述那兒有多大可能供生命生存。他說:去思忖生命可以在如此殘酷環境下生存是件令人激動的事,並且僅在火星表層2米(6英尺)之下。太陽系中的所有行星,火星和地球最相似。火星表面上的一些痕跡很可能是古代水流造成的。火星上曾經發生過火山爆發。
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  • 重大發現,火星上的巨石陰影下存在著水?
    有水存在於火星的巨石陰影下?行星研究所的一個新的研究發現表明,每個火星年的幾天,在巨石陰影下的火星的表面會暫時形成滷水。1997年火星探路者著陸器觀測到火星上的巨石地形,一個新的研究表明,春季時中緯度地區會有小的液態池短暫地出現在這些巨石的陰影下。