火星自古以來有中國人？

http://cn.nytimes.com/science/20150929/c29mars/zh-hant/

NASA確認火星表面存在流動的液態水

KENNETH CHANG 2015年9月29日

在黑爾隕石坑也觀察到了被稱作季節性坡紋的暗色條紋。

科學家首次確認在目前的火星表面有液態水的流動，這一發現令人們愈發開始猜測，如果這個星球上曾經出現生物，那麼也許到現在仍有存活。

「這是非常激動人心的發現，」NASA行星科學部主任詹姆斯·L·格林(James L. Green)在周一的新聞發佈會上說。「『地球以外的地方是否存在生物？』這個問題我們尚無法回答。但對水的追蹤是這種搜尋的一個關鍵。我認為，我們現在極有可能處在恰當的地點，從而對此進行充分的調查。」

在火星上，包括加爾尼隕石坑在內的斜坡上發現了可長達數百碼的暗色窄條紋。確定這些條紋中有被水浸沒的鹽這一點，符合它們是由地下鹹水流動形成的，水流使火星表面變得潮濕這個觀點。

這標誌着NASA在立場上發生轉變。此前他們反覆強調，不要太過期待在這片遍地砂礫的荒原上棲居着生物。

但現在，NASA科學任務指揮署副署長約翰·M·格倫斯菲爾德(John M. Grunsfeld)表示，可能在2020年代派一艘航天器前往其中一個區域，也許會直接以尋找生物為目的進行一些實驗。

「這勢必是科學界一件頭等大事，」他說。

火星在幾十億年前有河流、湖泊甚至可能有一片海洋，但到了近代那裡的濕度很低——只有小塊潮濕的土壤，沒有大片的死水。

在一篇刊載於《自然·地球科學》(Nature Geoscience)的文章中，科學家通過軌道飛行器讀數識別出火星地表有被曾被水浸沒的分子——一種叫做高氯酸鹽的鹽類。

「這是直接探測到了以水合鹽類形式存在的水，」亞利桑那大學行星地質學教授阿爾弗雷德·S·麥克尤恩(Alfred S. McEwen)說，他是NASA火星勘測軌道飛行器高分辨相機發回圖像的首席調查員，也是這篇論文的作者之一。「這基本上確認了在近期有過液態水，從而產生水合鹽。」

而麥克尤恩說，所謂「近期」的意思是「幾天內，這樣一個數量級」。

科學家早已知道在極地冰蓋中有大量固態水。而近期存在液態水的跡象時有閃現，比如看上去較新的沖溝，但都不具說服力。

2011年，麥克尤恩和同事在軌道器發回的圖片中發現，在撞擊坑、峽谷和山巒上有沿斜坡而下的暗色條紋。這些條紋在夏季會變長，隨着氣溫下降而漸漸消失，第二年又會再次出現。

他們將這些條紋命名為「季節性坡紋」，目前已經找到成千上萬處這樣的坡紋。「數量之多令人驚訝，」麥克尤恩說。

科學家推測水在這種現象中扮演了關鍵角色，也許類似於水泥遇水後顏色變暗，乾燥後又恢復原來的顏色。

但那只是基於知識的猜測。

佐治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)研究生魯基恩德拉·歐加(Lujendra Ojha)換用了軌道器上的另一種儀器，根據分子吸收什麼顏色的光來分辨分子的類型。但這種叫做光譜儀的儀器沒有相機那麼高的清晰度，很難將寬度只有幾米的窄流放大至可以提供數據的程度。

「我們不得不拿出新的技術和手段來分析其化學特徵，」作為《自然·地球科學》論文第一作者的歐加說。

研究人員在四個地點發現了能說明水合鹽存在的跡象。此外，當條紋消失時，鹽的跡象也會消失。「可以非常確定那裡存在某種液態水，」歐加說。

高氯酸鹽會降低冰點，讓水保持液態。火星的平均溫度大約是零下70華氏度（合零下56攝氏度），但夏天在赤道附近的溫度可以達到溫暖的70華氏度。

疑惑依然存在。比如科學家不知道水是從哪裡來的。

「水的來源基本上就是兩個，從上面來，或從下面來，」麥克尤恩說。高氯酸鹽能起到海綿的作用，吸收空氣里的水分，但勘測顯示火星上的濕度很低——假設空氣中所有的濕度都被擠出來，那麼整個星球的降水僅為10微米。

如果大氣層的近地部分實際上比目前估計的更潮濕，那麼這種水從上面來的可能性是不能排除的。

「我們對接近地表的相對濕度測量效果很糟，」麥克尤恩說。

其他的可能性包括地下含水層，在冬季結冰，到夏季融化，滲入地表。

液態水被認為是生命的必要成分，液態水的存在讓人心生疑問，看上去乾燥而貧瘠的火星，會不會存在微生物版「火星人」的棲息地。

在加州山景市NASA艾姆斯研究中心(Ames Research Center)工作的天體生物學家克里斯多弗·P·麥凱(Christopher P. McKay)認為，季節性坡紋並非很有前景的方向。他說，水要保持液態，鹽度就要足夠高，那麼就沒有什麼東西能存活。「在適居性方面，簡單說就是毫無意義，」他說。

他提到了南極洲的唐胡安池(Don Juan Pond)，由於含有高濃度的氯化鈣，那裡的水可以在零下的氣溫下全年保持液態。「你從天上看，它就像個美麗的游泳池，」麥凱說。「但那水裡什麼也沒有。」

世間的生物可以適應許多惡劣的環境，但唐胡安池中沒有生命。

但有的人不像他這麼肯定。科羅拉多州博爾德市的西南研究院( Southwest Research Institute)太空研究部科學家戴維·E·斯蒂爾曼(David E. Stillman)說，在不同地區造成條紋的水可能是不同的。有的地方只在溫度最高的時候出現，表明那些水可能鹽度沒那麼高，微生物可以存活。

「如果鹽度太高，它們全年都會是流動的，」斯蒂爾曼說。「我們可能處在那個適居帶上。」

季節性坡紋看來是火星上最吸引人的特徵之一，但NASA不打算在近期對其進行近距離的觀察。

它們被當做特殊地區，NASA禁止當前的探測機械人進入，因為這些探測器沒進行過徹底消毒，NASA擔心它們離開地球時攜帶着的微生物可能會污染火星。

在NASA向火星發射的航天器中，只有1976年發射的兩艘「維京號」(Viking)着陸器接受過高溫烘烤，溫度足以殺死地球上的微生物。NASA的下一輛火車探測車定於2020年發射，將更加清潔。給航天器消毒要求電子器件和系統能經受住酷熱，這增加了成本，也讓設計變得複雜。

在為2020年的探測車選擇着陸位置時，NASA排除了可能適合居住的地方，包括有季節性坡紋的地方。

儘管已在NASA「好奇號」探測車正在探測的蓋爾隕石坑(Gale Crater)的那座山上發現了兩處疑似條紋，前述禁令可能依然有效。那裡距離「好奇號」的原定路線一兩英里。

NASA和「好奇號」團隊可能會決定接近，但不接觸那兩處條紋，或者只是從遠處觀察。探測車可能依然還要過幾年，才會達到條紋所在地。

NASA的官員沒有否認繞道的可能性，但他們表示此事還需要分析和討論。

在新聞發佈會結束後接受採訪時，來自NASA的格林表示，如果蓋爾隕石坑的條紋結果是季節性坡紋，NASA會考慮多年接受紫外線照射的「好奇號」，可能會給潛在的火星居住環境造成多大程度的污染威脅。

「如果去到20米以內的距離，我們就可以用激光去打它，」格林說。他在這裡提到了一種儀器，可以根據石頭被氣化時發出的光的顏色來判斷裡面是什麼物質。「然後，我們會更了解細節，知道那些季節性坡紋內部是什麼。如果能再靠近一些，實地去挖掘一下，效果還要更好。」

翻譯：經雷、陳亦亭