在該研究之前，科學(xué)家在火星南極歷史性地發(fā)現(xiàn)了一個地下液態(tài)水湖。

　　北京時間 10 月 25 日消息，一項最新研究稱，火星表面下可能生存著微生物和類似海綿的原始動物。

　　研究人員稱，火星的地下咸水湖能夠產(chǎn)生足夠的氧氣，支持細(xì)胞生命甚至簡單的動物存活。他們認(rèn)為，這些含鹽水體可能遍布整個火星的亞表面，進(jìn)一步增加了火星成為外星生命家園的可能性。

　　在該研究之前，科學(xué)家在火星南極歷史性地發(fā)現(xiàn)了一個地下液態(tài)水湖。研究人員認(rèn)為，火星極地是整個紅色星球上鹽水含氧量最高的區(qū)域。

　　地球上的生命開始于藻類演化出光合作用能力的時候，此時太陽光可以轉(zhuǎn)化為能量，同時氧氣作為副產(chǎn)物被釋放到大氣層中。然而，火星上的氧氣非常稀少，只有光誘導(dǎo)的二氧化碳裂解才能產(chǎn)生微量的氧氣。

　　研究人員計算了各種壓力和溫度條件下，火星地下鹽水湖所能溶解的氧氣。

　　此前科學(xué)家認(rèn)為，氧分子可能無法支持火星上生命的存在?，F(xiàn)在，加州理工學(xué)院的科學(xué)家稱，計算機(jī)模型的結(jié)果顯示，火星的地下鹽水湖并不會出現(xiàn)這種情況。研究第一作者弗拉達(dá)·斯塔姆科維奇(Vlada Stamenkovic)表示，這樣的環(huán)境在火星極地附近尤其常見。冷水含有更多的氧氣，因為分子之間更為緊密，逃逸的難度更大。

　　斯塔姆科維奇稱，那些“具有足夠氧氣供好氧微生物呼吸”的地方可能遍布整個火星。他補(bǔ)充道：“此外，大約 6.5% 的火星表面可以支持更高的溶解氧濃度，使好氧‘綠洲’足以維持更復(fù)雜的多細(xì)胞生物(如海綿)的呼吸需求。”

　　海綿是所有多細(xì)胞動物中最原始的一類，包含大約 10000 個物種，大部分生活在海水中。海綿在約 6.4 億年前出現(xiàn)在地球上，被認(rèn)為是生命的開端之一。它們通過過濾海水來獲取食物，甚至可以通過水流來傳播生殖細(xì)胞。

　　今年早些時候，科學(xué)家通過雷達(dá)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了一個火星地下湖。

　　研究人員計算了各種壓力和溫度條件下，火星地下鹽水湖所能溶解的氧氣。“由于現(xiàn)代火星大氣中缺乏氧氣，因此火星被認(rèn)為無法產(chǎn)生足夠高的氧氣濃度以形成支持有氧呼吸的環(huán)境，”斯塔姆科維奇博士說，“我們在此提出了一個熱力學(xué)框架，描述了火星近表面地下鹽水的氧氣溶解度。”

　　溶解的鎂、鈣和鈉可以使水體保持液態(tài)，即使在低于冰點的條件下。這些元素普遍存在于火星巖石中，也被認(rèn)為存在于火星南極的“迷你海洋”中。

　　斯塔姆科維奇博士表示，由于氧氣在火星上的稀缺性，此前的研究很少關(guān)注氧氣的作用。然而，來自火星隕石的地球化學(xué)證據(jù)表明，由于溫暖的大氣層和液態(tài)海洋的存在，火星曾經(jīng)擁有豐富的氧氣。液態(tài)海洋在火星地殼的風(fēng)化過程中也扮演過重要的角色。

　　科學(xué)家剛剛在火星南極冰蓋上發(fā)現(xiàn)了一個寬廣的湖泊。該水體跨度達(dá) 20 千米，位于地下 1.6 千米處。

　　斯塔姆科維奇說：“因此，原則上火星可以提供多種含有足夠溶解氧的近地表環(huán)境，可以為有氧呼吸提供氧氣，在眾多不同類型的地球微生物中，我們也可以看到同樣的呼吸方式。”這項最新研究的結(jié)果發(fā)表在《自然-地球科學(xué)》(Nature Geoscience)上。

　　就在不久前，科學(xué)家剛剛在火星南極冰蓋上發(fā)現(xiàn)了一個寬廣的湖泊。該水體跨度達(dá) 20 千米，位于地下 1.6 千米處?？茖W(xué)家通過雷達(dá)探測發(fā)現(xiàn)了這個三角形鹽水湖的存在。

　　盡管處于極度寒冷的零下 68 攝氏度環(huán)境，但科學(xué)家認(rèn)為，這個鹽水湖仍然維持著液體形態(tài)，是一種“淤泥狀”的鹽水。這一發(fā)現(xiàn)首次證實了火星上至今仍有液態(tài)水存在。科學(xué)家認(rèn)為，這樣的環(huán)境對微生物生命而言非常理想。

　　2012 年，好奇號火星探測車在一處古老的火星海床遺跡上漫游時，分析了許多數(shù)十億年前暴露于液態(tài)水中的巖石。

　　研究專家表示，這一“驚人”的發(fā)現(xiàn)可以為地球以外存在生命提供第一份證據(jù)，并將作為未來火星任務(wù)的關(guān)鍵目標(biāo)之一，同時還可能為未來的人類定居點提供關(guān)鍵的生存資源。

　　意大利國家天文物理研究所(INAF)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這個地下鹽水湖。隨后，來自悉尼大學(xué)的航空航天工程師沃里克·霍爾姆斯(Warwick Holmes)表示，未來前往火星的飛船任務(wù)將“非常努力”地設(shè)計從這個湖泊中采集液體樣品的方法。目前的技術(shù)還無法鉆探到鹽水湖所處的深度。

　　盡管如此，霍爾姆斯仍然持謹(jǐn)慎樂觀的態(tài)度。他說：“這是我們目前最好的機(jī)會，盡管在太陽系其他地方發(fā)現(xiàn)生命的可能性很小。”

　　火星上的“季節(jié)性斜坡紋線”(RSL)首次被發(fā)現(xiàn)是在 2011 年，研究人員推測它們可能是由間歇性的液態(tài)水流動造成的。

　　對火星存在液態(tài)水證據(jù)的探索

　　目前的主流觀點認(rèn)為，火星擁有著相當(dāng)大量的水。然而，由于火星表面的溫度很低，這些水體只能以冰的形式存在。

　　許多科學(xué)家認(rèn)為，擁有液態(tài)水是一顆行星存在生命的必要條件。自從擁有了詳細(xì)觀察火星的技術(shù)之后，人類一直在尋找這顆紅色星球存在液態(tài)水的證據(jù)。

　　1971 年，水手 9 號任務(wù)揭示了火星河床和山谷中被流水侵蝕過的線索，同時還發(fā)現(xiàn)了鋒面、霧等氣候現(xiàn)象的證據(jù)。1975 年發(fā)射的海盜號揭示了更多細(xì)節(jié)，表明火星表面曾經(jīng)有液態(tài)水流動過，并且塑造了山谷。

　　幾十年來，就火星是否存在過液態(tài)水的問題已經(jīng)有過多項研究。2000 年，科學(xué)家終于發(fā)現(xiàn)了首個證據(jù)。他們宣稱，火星表面的溝壑只能是水流造成的?？茖W(xué)家將碎屑和沉積物作為火星歷史上某些區(qū)域有水流經(jīng)過的證據(jù)。然而，在隨后幾年中，這些溝壑的形成過程一直存在爭議。

　　2007 年，勇氣號和機(jī)遇號這兩臺“雙胞胎”火星探測車發(fā)現(xiàn)了火星巖石中鎖有水分的證據(jù)。當(dāng)時，勇氣號的一個輪子受損不能轉(zhuǎn)動，在火星表面刮出了一道“溝壑”。對被剮蹭的火星巖石樣品分析之后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了豐富的硅石成分，表明其是在液態(tài)水存在的條件下形成的。

　　2008 年，鳳凰號火星探測器采集了一些地質(zhì)樣品，但幾天之后這些樣品消失了。科學(xué)家推測這些樣品其實是冰。后來鳳凰號探測到了樣品中的水蒸氣，證實了這一猜想。

　　2012 年，好奇號火星探測車在一處古老的火星海床遺跡上漫游時，分析了許多數(shù)十億年前暴露于液態(tài)水中的巖石。

　　火星上的“季節(jié)性斜坡紋線”(RSL)首次被發(fā)現(xiàn)是在 2011 年。這些深色條紋出現(xiàn)于火星上一些比較陡峭的山坡上。研究人員推測，這些條紋可能是由間歇性的液態(tài)水流動造成的。

　　2013 年 6 月，好奇號火星車發(fā)現(xiàn)了有力的證據(jù)，表明火星上曾經(jīng)流淌過足可以飲用的液態(tài)水。同年 9 月，好奇號對第一次采集的土壤樣品進(jìn)行了分析，揭示火星表面的微細(xì)顆粒中含有2% 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的水。

　　2015 年，NASA 宣稱在火星上發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水存在的首個證據(jù)。NASA 稱，火星勘測軌道飛行器(MRO)提供了最有力的證據(jù)，表明液態(tài)水在如今的火星上間歇性地流動著。

　　2017 年，NASA 發(fā)布了另一項聲明，對原先的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了批評。聲明中指出，這些從火星陡峭山坡上流下的暗色條紋實際上是顆粒狀的沙子和塵埃造成的，而不是滲透出來的液態(tài)水。火星勘測軌道飛行器拍攝的圖片顯示，這些條紋僅存在于足夠使干燥沙礫向下流動的沙丘陡峭斜坡上。

　　同樣在 2017 年，科學(xué)家對火星上的水進(jìn)行了最精確的估計，宣稱火星曾經(jīng)擁有比北冰洋更多的液態(tài)水，而這些液態(tài)海洋在火星上的存在時間超過 15 億年。

　　這些發(fā)現(xiàn)表明，火星曾經(jīng)擁有充足的時間和液態(tài)水供生命茁壯成長，但是在過去 37 億年中，這顆紅色星球失去了 87% 的水，表面變得十分干燥、貧瘠。

　　不久前，歐洲南方天文臺(ESO)的研究人員發(fā)現(xiàn)了火星上存在液態(tài)水的首個有力證據(jù)，研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》(Science)雜志上。通過歐洲空間局火星快車號探測衛(wèi)星發(fā)回的雷達(dá)圖像，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一個長約 20 公里的地下液態(tài)湖。
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