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第13版:科技生活·探索
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盘点火星上的那些新发现
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2020 年 03 月 31 日 星期 放大 缩小 默认  

盘点火星上的那些新发现

尹凝

  一直以来,人类都在探索新的生存环境。大家也听过火星被当作是人类生存的第二个地球,由于它距离太阳的位置与地球距离太阳的位置相似,很多人认为它与地球一样,也应该拥有生命,甚至拥有比人类还要高级的文明。于是火星自然就成了科学家们最好奇的地方。下面我们就来看一看近几年人类对火星的科学探索都有哪些新发现。

  地下冰层

  根据美国地质学联合会网站发布的相关新闻通报,美国科学家近期在火星北极附近地下一英里深处,发现一处埋藏地下的古代火星冰层遗迹。研究者认为,这项发现提供了一项确凿证据,证明在过去的漫长历史中,由于火星轨道参数和自转轴倾角方面发生的改变,对于火星极地冰盖的扩张与萎缩所产生的影响。

  在这项研究中,美国得州大学奥斯汀分校以及亚利桑那大学的科学家们使用了源自美国宇航局“火星勘测轨道器”(MRO)上搭载的“浅层雷达”(SHARAD)获取的相关数据。SHARAD设备可以发射雷达波穿透火星表面,最大探测深度可以达到火星地表下1.5英里(约合2.4公里)。

  相关研究报告已经以论文形式发表于《地球物理学研究通报》(GRL)杂志。这项研究相当重要,因为这些被埋藏的冰层代表了对于火星古代气候变化的记录,就像地球上的树木年轮可以让我们追踪过去的气候变化情况相类似。对于这些地下冰层形态和成分的分析,将帮助科学家们判断远古时期的火星是否曾经存在过适宜生命生存的宜居环境。

  研究团队在雷达数据中发现在火星地表下存在沙子和水冰的混合物,其中水冰含量高达90%。这是非常巨大的数量:如果这些水冰全部消融,这将足以在火星上产生一个深度至少1.5米深的全球性海洋。事实上,这些水体可能是火星上迄今除了南北两极的冰盖之外,第三大的水资源储库。如果能把这些地下冰样本带回地球,地质学家们就可能了解更多火星气候变化的历史。斯坦福大学的太空科学家Hubbard说道:“它们保存着回溯历史的重要档案。”

  复杂有机物

  目前,美国宇航局好奇号火星车实验化学物质意外泄漏却带来了惊喜。发现火星车采集样本中含有复杂有机分子。好奇号火星车前不久刚发现火星土壤样本中含有2%的水,这将对于解答生命是否存活火星以及未来人类能否移民火星提供重要线索。

  该火星车随载实验室包括7个“湿式化学”实验,旨在保护和鉴别从岩石样本中可能存在的含碳化合物。之前任务中金属箔帽并未破损,但是“三氟乙酰胺(MTBSTFA)”液体气化物却意外泄漏至吸气分析仪器中。美国宇航局戈达德太空飞行中心好奇号项目科学家丹尼·格拉文(Danny Glavin)说:“起初三氟乙酰胺泄漏是非常令人头痛的事,因为它含有大量碳以及容易分解的其它化学成分,这一泄漏却将坏事变成了好事,泄漏的三氟乙酰胺蒸汽意外为我们做了一个衍生实验。”好奇号火星车的任务是勘测发现火星是否是太阳系内最类似地球的行星,或者它的化学成分和环境是否支持微生物存活。科学家很快完成了该项任务的首要目标——在黄刀湾远古泥岩钻孔发现硫黄、氮、氢、氧、磷和碳。目前,三氟乙酰胺泄漏将为搜寻复杂有机分子奠定了基础。样本分析盒中包含着两年前黄刀湾采集的岩石样本,格拉文指出,这些岩石样本与三氟乙酰胺蒸汽发生反应,证实样本有机物质参与反应。目前科学家正在考虑如何提取这些浓缩蒸汽,以某种方法收藏和分析,从而有效地保存这种有机物质。为了分析这些与三氟乙酰胺蒸汽发生反应两年时间的样本,科学家两次加热样本,对比了样本中的残渣物质,在加热过程中有效地消除了任何挥发成分。最初结果表明,火星表面采集的新样本中存在着本土复杂有机物质,但是需要大量的工作才能鉴别其成分。

  冰下湖

  国外一研究机构宣称,科学家在火星南极冰盖之下发现大面积冰下湖。据介绍,欧航局火星快车探测器的雷达数据表明,在火星南极区域地表1.5千米之下存在一片横跨20千米的液态盐水湖,水体深度至少数十厘米。不过,这项研究并未对火星冰下湖的成因进行量化分析,只是简单猜测可能是高压环境和一定的含盐量使水体得以维持液态。

  现在,一项新研究对火星冰下湖的形成条件展开详细研究,最终得到一个有趣的结论——火星可能还存在火山活动。 研究人员通过模拟发现,仅凭含盐量是不足以形成火星冰下湖的,还需要额外的热量。他们认为这些热量来自火星内部,最可能的来源就是岩浆室。反观地球,地球上也存在不少冰下湖,而熔岩活动提供的热量功不可没。在这项新研究中,研究人员认为大约30万年前火星内部的一股岩浆向上涌起,但没能突破地表形成火山喷发,结果在火星南极之下形成了岩浆室。而正是该岩浆室释放的热量催生了火星南极的冰下湖。从地质学的角度来看,30万年并不算长。因此,研究人员推测,如果30万年前火星存在火山活动,那么这一切现在也可能发生。

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