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科學家發現 火星藏地下湖泊

火星被發現藏有地下湖泊。圖為2004年8月19日,精神號火星探測器傳回的火星火山口圖片。(HO/AFP/Getty Images)
火星被發現藏有地下湖泊。圖為2004年8月19日,精神號火星探測器傳回的火星火山口圖片。(HO/AFP/Getty Images)

【記者林南/編譯】兩年前,行星科學家報告說,在火星南極的冰底下發現了一個大型鹹水湖,這一發現引起了人們的興奮和懷疑。現在,研究人員說,他們已經證實了該湖的存在,並發現了另外三個。

《自然》雜誌報導說,長期以來,科學家們一直認為火星表面下可能會有水。然而,現在研究人員說,他們已經發現了隱藏在火星冰冷表面下的一組湖泊。這項發現於9月28日發表在《自然·天文學》上,它是使用歐洲太空總署(ESA)火星「快車號」(Mars Express)飛船的雷達數據進行的。在此之前,2018年在同一地區發現了一個地下湖——如果得到證實,它將是火星這個紅色星球上有史以來首次發現的液態水,並且可能是生命的棲息地。但是,那一發現僅基於2012至2015年的29項觀察結果,許多研究人員表示,他們需要更多的證據來支持這一說法。最新研究使用了更廣泛的數據集,包括2012至2019年之間的134個觀測值。

該論文的共同作者之一,羅馬大學的行星科學家埃琳娜·佩蒂內利(Elena Pettinelli)說:「我們發現了相同的水體,但在主要水體附近還發現了另外三個水體。」「這是一個複雜的系統。」

該小組在火星「快車號」上使用了一種稱為「火星高級地下和電離層探測雷達」(MARSIS)的雷達儀器來探測火星的南極地區。MARSIS發出無線電波,使火星表面和地下的物質層反彈。信號被反射回來的方式表明存在於特定位置的材料的種類——例如岩石、冰或水。一種類似的方法用於識別地球上的地下冰川湖。研究小組發現了一些高反射率區域,他們說這表明液態水被困在超過一公里深的火星冰中。

預計湖泊面積約7萬5千平方公里,面積約為德國的1/5。最大的中央湖泊直徑30公里,被三個較小的湖泊圍繞,每個湖泊都只有幾公里寬。

鹹湖

在火星表面,由於行星缺乏堅固的大氣層,而導致的低壓使其不可能有液態水。但是科學家長期以來一直認為,火星表面可能會積水,這也許是數十億年前這個星球曾經有海洋和湖泊時的殘餘。如果存在這樣的水庫,它們可能是火星生命的潛在棲息地。在地球上,生命能夠在南極洲等地的冰川湖中生存。

但是存在的鹽量可能會帶來問題。人們認為,火星上的任何地下湖泊都必須具有相當高的鹽分,才能使水保持液態。儘管這遠低於地表,火星內部可能會散發少量熱量,但僅此一項還不足以將冰融化為水。「從熱的角度來看,它必然是鹹的。」佩蒂內利說。

蒙大拿州立大學環境科學家約翰·普里斯庫(John Priscu)說,含鹽量約為海水五倍的湖泊可以維持生命,但是當接近海水含鹽量20倍時,就不再存在生命。◇