太空探索：火星冰川下可能存在湖泊，它們能支撐生命的存在嗎？

Ultimi Scopuli中一個4km寬的區(qū)域：奇異的冰塊紋理無法說明1.5km下有液態(tài)水存在。圖片來源：NASA/JPL/University of Arizona
我們在幾個月前了解到，金星表面50公里左右處可能存在生命。發(fā)表在《自然·天文學(xué)》上的一篇論文揭示，火星上最適合生命出現(xiàn)的地方位于其表面下1公里，那里的冰川下分布著整個湖泊網(wǎng)絡(luò)。
火星曾經(jīng)并不如現(xiàn)在這樣寒冷干燥。有充足的跡象表明：在遙遠(yuǎn)的過去，水曾在火星的表面流動，但如今連一條能夠稱得上潮濕的縫隙都很難找到了。
盡管如此，如今火星上還是有很多水，但實際上幾乎都是冰凍的，所以對生命沒有什么作用。即使在一些正午的溫度能夠攀升至零點以上的地方，星球表面上液態(tài)水的痕跡也很少。這是因為火星上的大氣壓太低，以至于不能將水保持在液態(tài)，所以冰在受熱后往往直接變成了蒸汽。
冰川下的湖泊
看起來火星上最適合液態(tài)水存在的地方位于其寬廣的冰蓋之下。在地球上，于上世紀(jì)70年代開始，這樣的湖泊在南極洲被發(fā)現(xiàn)，如今已知的有近400個。其中大多數(shù)是通過“無線電回聲探測”（本質(zhì)上是雷達(dá)）發(fā)現(xiàn)的，調(diào)查飛機上裝載的設(shè)備會發(fā)射無線電脈沖。
一部分的信號從冰表面反射回來，而另一部分從更深處反射回來，在冰與水交界的地方，這些信號非常強烈。南極洲最大的冰川湖是沃斯托克湖，湖長240公里，寬50公里，有幾百米深，位于冰面下4公里。


雷達(dá)衛(wèi)星影像顯示沃斯托克湖位于南極冰川之下，圖中所示面積長度大概為300km。圖片來源：NASA
火星南極冰蓋下相似的湖泊首先在一個名為Ultimi Scopuli的區(qū)域冰下1.5公里處被雷達(dá)探測到。這些湖泊于2012年5月到2015年12月之間被MARSIS（Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding， 火星先進地下和電離層探測雷達(dá)）發(fā)現(xiàn)。這一雷達(dá)由歐洲航天局的火星快車所搭載，從2003年就開始繞行火星。
對MARSIS的新研究采用了信號處理技術(shù)，研究在同時考慮了反射的強度和精細(xì)度后證實了先前檢測到的地區(qū)確實位于液態(tài)水的上方。這是Ultimi Scopuli冰川湖，而且在調(diào)查覆蓋的250km?300km的范圍中似乎還存在少量液態(tài)水。作者表示這些水體由高鹽溶液組成，大量的鹽溶解在水中。
他們指出，已知在火星土壤中存在大量的鈣鹽、鎂鹽、鈉鹽和鉀鹽，水中溶解的鹽類能夠幫助解釋為何火星上的冰川湖能在冰蓋下的低溫中保持液態(tài)。冰川湖上方的冰蓋重量為了這些水能保持液態(tài)而不變成蒸汽提供了必要的壓力。
冰川湖中的生命？
沃斯托克湖被吹捧為與地球隔離數(shù)百萬年的生物的棲息地，并被看作與木衛(wèi)二和土衛(wèi)二這些冰凍的衛(wèi)星的內(nèi)海擁有相似的微生物棲息環(huán)境。（當(dāng)然還可能有更復(fù)雜的生物）


2000年4月17日被火星全球探測者器（MGS）和火星軌道相機（MOC）所拍攝到的南極冰蓋。圖片來源：NASA
即使高鹽溶液能為微生物在火星的南極冰蓋下提供一個住所，但如果沒有能量或食物來源的支持，它們也無法存活下來。在水和巖石之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可能會產(chǎn)生一些能量，但那可能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；如果存在周期性的火山噴發(fā)或有溫泉涌入湖泊，才可能有足夠的能量供微生物生存。
翻譯：魏沁悅
審校：費哲妮
引進來源：theconversation
引進鏈接：https://theconversation.com/mars-mounting-evidence-for-subglacial-lakes-but-could-they-really-host-life-146732


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