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

　　北京時(shí)間 10 月 25 日消息，一項最新研究稱(chēng)，火星表面下可能生存著(zhù)微生物和類(lèi)似海綿的原始動(dòng)物。

　　研究人員稱(chēng)，火星的地下咸水湖能夠產(chǎn)生足夠的氧氣，支持細胞生命甚至簡(jiǎn)單的動(dòng)物存活。他們認為，這些含鹽水體可能遍布整個(gè)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)現了一個(gè)地下液態(tài)水湖。研究人員認為，火星極地是整個(gè)紅色星球上鹽水含氧量最高的區域。

　　地球上的生命開(kāi)始于藻類(lèi)演化出光合作用能力的時(shí)候，此時(shí)太陽(yáng)光可以轉化為能量，同時(shí)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)家認為，氧分子可能無(wú)法支持火星上生命的存在?，F在，加州理工學(xué)院的科學(xué)家稱(chēng)，計算機模型的結果顯示，火星的地下鹽水湖并不會(huì )出現這種情況。研究第一作者弗拉達·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(jiàn)。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(chēng)，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(gè)火星。他補充道：“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’足以維持更復雜的多細胞生物(如海綿)的呼吸需求。”

　　海綿是所有多細胞動(dòng)物中最原始的一類(lèi)，包含大約 10000 個(gè)物種，大部分生活在海水中。海綿在約 6.4 億年前出現在地球上，被認為是生命的開(kāi)端之一。它們通過(guò)過(guò)濾海水來(lái)獲取食物，甚至可以通過(guò)水流來(lái)傳播生殖細胞。

　　今年早些時(shí)候，科學(xué)家通過(guò)雷達數據發(fā)現了一個(gè)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。“由于現代火星大氣中缺乏氧氣，因此火星被認為無(wú)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(shuō)，“我們在此提出了一個(gè)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(diǎn)的條件下。這些元素普遍存在于火星巖石中，也被認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(lái)自火星隕石的地球化學(xué)證據表明，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(guò)程中也扮演過(guò)重要的角色。

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

　　斯塔姆科維奇說(shuō)：“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(lèi)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)現了一個(gè)寬廣的湖泊。該水體跨度達 20 千米，位于地下 1.6 千米處?？茖W(xué)家通過(guò)雷達探測發(fā)現了這個(gè)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)家認為，這個(gè)鹽水湖仍然維持著(zhù)液體形態(tài)，是一種“淤泥狀”的鹽水。這一發(fā)現首次證實(shí)了火星上至今仍有液態(tài)水存在?？茖W(xué)家認為，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(chē)在一處古老的火星海床遺跡上漫游時(shí)，分析了許多數十億年前暴露于液態(tài)水中的巖石。

　　研究專(zhuān)家表示，這一“驚人”的發(fā)現可以為地球以外存在生命提供第一份證據，并將作為未來(lái)火星任務(wù)的關(guān)鍵目標之一，同時(shí)還可能為未來(lái)的人類(lèi)定居點(diǎn)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)現了這個(gè)地下鹽水湖。隨后，來(lái)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(lái)前往火星的飛船任務(wù)將“非常努力”地設計從這個(gè)湖泊中采集液體樣品的方法。目前的技術(shù)還無(wú)法鉆探到鹽水湖所處的深度。

　　盡管如此，霍爾姆斯仍然持謹慎樂(lè )觀(guān)的態(tài)度。他說(shuō)：“這是我們目前最好的機會(huì )，盡管在太陽(yáng)系其他地方發(fā)現生命的可能性很小。”

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

　　對火星存在液態(tài)水證據的探索

　　目前的主流觀(guān)點(diǎn)認為，火星擁有著(zhù)相當大量的水。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。自從擁有了詳細觀(guān)察火星的技術(shù)之后，人類(lèi)一直在尋找這顆紅色星球存在液態(tài)水的證據。

　　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(guò)的線(xiàn)索，同時(shí)還發(fā)現了鋒面、霧等氣候現象的證據。1975 年發(fā)射的海盜號揭示了更多細節，表明火星表面曾經(jīng)有液態(tài)水流動(dòng)過(guò)，并且塑造了山谷。

　　幾十年來(lái)，就火星是否存在過(guò)液態(tài)水的問(wèn)題已經(jīng)有過(guò)多項研究。2000 年，科學(xué)家終于發(fā)現了首個(gè)證據。他們宣稱(chēng)，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域有水流經(jīng)過(guò)的證據。然而，在隨后幾年中，這些溝壑的形成過(guò)程一直存在爭議。

　　2007 年，勇氣號和機遇號這兩臺“雙胞胎”火星探測車(chē)發(fā)現了火星巖石中鎖有水分的證據。當時(shí)，勇氣號的一個(gè)輪子受損不能轉動(dòng)，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?？茖W(xué)家推測這些樣品其實(shí)是冰。后來(lái)鳳凰號探測到了樣品中的水蒸氣，證實(shí)了這一猜想。

　　2012 年，好奇號火星探測車(chē)在一處古老的火星海床遺跡上漫游時(shí)，分析了許多數十億年前暴露于液態(tài)水中的巖石。

　　火星上的“季節性斜坡紋線(xiàn)”(RSL)首次被發(fā)現是在 2011 年。這些深色條紋出現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(dòng)造成的。

　　2013 年 6 月，好奇號火星車(chē)發(fā)現了有力的證據，表明火星上曾經(jīng)流淌過(guò)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顆粒中含有2% 質(zhì)量分數的水。

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

　　2017 年，NASA 發(fā)布了另一項聲明，對原先的發(fā)現進(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(shí)際上是顆粒狀的沙子和塵埃造成的，而不是滲透出來(lái)的液態(tài)水?；鹦强睖y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(dòng)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(chēng)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(shí)間超過(guò) 15 億年。

　　這些發(fā)現表明，火星曾經(jīng)擁有充足的時(shí)間和液態(tài)水供生命茁壯成長(cháng)，但是在過(guò)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)現了火星上存在液態(tài)水的首個(gè)有力證據，研究結果發(fā)表在《科學(xué)》(Science)雜志上。通過(guò)歐洲空間局火星快車(chē)號探測衛星發(fā)回的雷達圖像，研究團隊發(fā)現了一個(gè)長(cháng)約 20 公里的地下液態(tài)湖。
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