火星發現3個地下湖泊，或有生命存在，中國天問一號可以驗證？

2020-10-03 徐德文科學頻道


隨著本月一組科學家在金星大氣層發現磷化氫氣體，一些科學家已呼籲將探測外星生命的主戰場轉移到金星大氣層，因為目前已知的所有科學都表明，金星大氣層出現這些氣體，唯一的來源似乎應該是生物化學過程。

不過昨天（9月28日），義大利羅馬特雷大學（Roma Tre University）和澳大利亞昆士蘭科技大學的一個國際科學家團隊，在《自然-天文學》雜誌上發表了一篇論文，聲稱在火星南極新發現了三個地下湖泊。科學家們認為，這些湖泊可能是遠古火星溫暖時期留下來的，和地球上南極地區發現的冰下湖泊有異曲同工之妙，而南極的冰下湖泊已發現生活著大量被封存的古代生命，如果火星溫暖時期真的演化出了生命的話，這些湖泊無疑會讓人們充滿希望和遐想。看來搜尋外星生命的重點轉向金星還是要慎重考慮才行。

在此之前的2018年，科學家們就在該地區發現了一個巨大的地下湖泊，由於數據有限，一些科學家認為並不能完全確認就是湖泊，也有可能是融化的雪或汙泥。

在這次的研究中，科學家們利用2012年到2019年期間火星快車上的火星先進表面及電離層探測雷達（MARSIS）探測到的134組數據，確認新發現了三個地下湖泊，和原來發現的最大湖泊組成了一個地下湖泊網絡，整個區域面積達到了75000平方公裡，接近重慶市的面積。其中最大的橫跨30公裡，小的幾個也有10公裡，在地下約1.5公裡深處。

MARSIS通過發射和接收雷達波，對接收到的信號進行分析而確定地下物質的種類，由於液態水、冰和巖石對雷達波有不同的反射，並且這種模式已在地球上的地下冰川湖進行了廣泛探測，經過嚴格的數據分析，科學家們對火星上發現地下湖泊的解釋具有強烈的信心。

科學家們進一步解釋說，這些地下水可能是一種極鹹的水，因為火星表面非常冷，地下的淡水仍有可能被凍結。2018年的研究中，科學家們曾估計湖泊的溫度可能是零下68度。

由於火星表面氣壓很低，水很容易就會蒸發，因此不可能長期存在液態水；而地下溫度又極低，水也會被凍結起來。那麼這些液態水是怎麼存在的呢？

此前的探測已經表明。火星表面富含鈣、鎂和鈉的化合物，正是這些鹽降低了水的凝固點，讓液態水在極低溫度下存在成為可能，充滿鈣鹽和鎂鹽的水甚至可以在零下123度的環境中存在很長時間。

然而，在高鹽的環境中生物能夠生存嗎？根據蒙大拿州立大學環境科學家約翰·普裡斯庫（John Priscu）的說法，如果火星湖泊的含鹽量為地球海水的五倍以下，生命完全可能在那裡存在；隨著含鹽量越來越高，生命存在的可能性也越來越小，到20倍以上時，生命就不可能在那裡生存了。在地球南極的鹹水湖泊裡，活躍的生命也不是很多，火星地下湖泊如果有生命的話，很可能也類似這樣的情況。

2018年底，科學家們在地球南極僅用了3天時間，就在冰上鑽穿了一個1000米深的洞，到達了面積160平方公裡的默瑟冰下湖，發現了裡面生存的極端生命形式。不過他們的設備重達450噸，所以要在火星的地下湖泊尋找生命，可能還有很長的路需要走。馬斯克已經雄心勃勃地表示，將在2050年前運送100萬人到火星建立火星城市，到時候這個問題恐怕就會迎刃而解了。

當然，也有一些科學家仍然對這項研究持懷疑態度，認為火星地下沒有足夠的熱量支撐液態水的存在。昆士蘭科技大學的戴維·弗蘭納裡（David Flannery）認為，中國正飛往火星的任務「天問一號」上搭載了和MARSIS及火星勘測軌道飛行器上的SHARAD類似的設備，將於明年2月進入火星軌道，到時候就可以對這項研究進行驗證了。


看來天問一號還沒到達火星就已經被寄予厚望了，中國的火星車也將在火星上巡遊探測，尋找可能存在的外星生命痕跡，希望它能在研究火星生命的過程中發揮關鍵作用，破解宇宙中最重要的謎題之一：生命僅地球一家，還是在宇宙中遍地開花？

參考：

Nature Astronomy：Multiple subglacial water bodies below the south pole of Mars unveiled by new MARSIS data

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