火星上发现液态水

杨阳

美国国家航空航天局（ NASA）近日在火星上首次发现了存在液态水的证据。火星勘测轨道飞行器（MRO）传回的数据显示，火星的山脊上布满深色、狭窄、从陡峭山坡上延伸而下的“季节性斜坡纹线”，属于循环坡线，MRO配置的光谱仪显示这些黑色条纹上存在部分水合物，这也成为了科学家们断定火星上存在液态水的证据。那么，火星上发现液态水有何意义？美国航空航天局为什么把火星液态水称为重大科学发现？

火星上为什么可以存在液态水？

火星的大气十分稀薄，密度不到地球大气的1%，主要成分包括二氧化碳（95.3%）、氮气（2.7%）、氩气（1.6%）、氧气（0.15%）和水蒸气（0.03%），大气气压只有500～700帕，约等于一个标准大气压的二百分之一。火星表面温度通常极其寒冷，根据“探路者”卫星探测火星大气的结果显示，火星白天平均温度为-13.3℃，夜晚平均温度为-76.1℃，在极端情况下，昼夜温差可相差100多摄氏度。水的熔点（凝固点）与大气压、水的含盐度有关，在一个标准大气压下，纯水的熔点、凝固点约为0℃，在其他条件下则各异。此外，美国航空航天局发现火星液态水中含有大量高氯酸盐以及氯酸盐，含有高氯酸盐的咸水使得火星水（实际上是盐溶液）的熔点比纯水低，这就使得火星上的冰并不需要达到0℃就能融化。因此在一定程度内，氯酸盐的浓度越高，火星上冰的熔点就越低，越能在更低温度下呈现液态。

火星上的水能孕育生命吗？

科学家认为水是生命之源，水的发现，让人们对火星可能存在生命产生更多联想。

人类最古老的问题之一就是：宇宙中只有我们吗？但这个问题到现在还没有人能回答。火星是太阳系中最像地球的星球，科学家向其发射了多个绕轨探测器和火星车，但此前只是在极地找到了水的固态形式——冰，以及火星几十亿年前也曾拥有海洋、湖泊乃至雪山的证据。现在人们终于发现在火星赤道附近也时不时有着液态水流动。

“跟着水走”，一直是科学家探索其他世界的重要法则。依据人类现有的认知，在地球上有水的地方，几乎就会有生命存在。现在火星发现了液态水，这能证明火星上一定有生命吗？美国航空航天局指出，火星生命更有可能是微生物，而这些微生物或许不会生活在液态水的附近。此次成果发布会上展示的火星液态水正是高氯酸盐为主的卤水。含有高氯酸盐的水在地球上是对生命不利的，它会将大部分微生物杀死。可能只有某些特殊的细菌才能在这种环境中存活。在火星地表，生命不可能存在的原因，除了温差变化，还有致命的射线攻击。但火星表面与众不同的“坑链”现象却带来另一种可能——火星地表下的一些天然隧道可以为生命提供一个“避难所”。

火星上发现液态水有何重大意义？

至少以目前这种状态，火星上的水是没法饮用的。不过，液态水的发现将极大地拓展人类将来的火星行动。液态水的存在，意味着它可供未来登陆火星的人类使用。美国航空航天局现在的工作重心就是，在本世纪30年代把宇航员送上火星。如果火星上没有水，那么就要用宇宙飞船运送，其代价之高昂可以想象。但有了液态水，就可以用它来分解出氧气，所以它也解决了人类吸氧的供应问题。甚至，水分解成的氧气和氢气可作为火箭燃料。即便火星上短期内无法住人，液态水的发现也为更远的星际航行提供了可能。科学家表示：未来我们可以从水包含的氢和氧中直接提取燃料，而火星因此能成为一个补给站。总之，火星有液态水，将降低未来探索任务的成本，增加人类在这个红色星球上活动的“弹性”。

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未来有望在火星上种植蔬菜水果

据国外媒体报道，宇航员可能在国际空间站种植培育生菜，但是未来生活在火星的宇航员将需要更多高热量食物才能生存下来。目前，科学家研制出一种水栽培育系统，能够在恶劣条件下种植蕃薯和草莓，未来有望在火星上种植蔬菜水果，有效保证宇航员的食物来源。

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火星陨石发现生命的证据

林杨挺带领的团队2013年在一块拇指大、重约6克的灰黑色火星陨石中，发现了10多颗比头发丝的十分之一还要细小的、成分类似于煤的碳颗粒，并证明了这种碳颗粒是有机物质，而且认为这种有机物质有可能是生物形成的。这一发现成为火星可能曾有生命的证据。此外，林杨挺的研究团队在一年前通过研究中国在南极格罗夫山发现的一块火星陨石认为，在大约2亿年前，火星上还存在地下水的活动，并可持续长达25万年之久。

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人类探测火星的理由

1996年，著名天文学家卡尔·萨根在应美国航空航天局要求而写的报告中列举了探测火星的理由：

1.火星是地球上人类可以探索的距离较近的行星之一。

2.大约40亿年以前，火星与地球气候相似， 也有河流、湖泊甚至可能还有海洋，未知的原因使得火星变成今天这个模样。探索火星气候变化的原因， 对保护地球的气候条件具有重大意义。

3.火星有一个巨大的臭氧洞，太阳紫外线没遮拦地照射到火星上。可能这就是海盗1号、海盗2号探测器未能找到有机分子的原因。火星研究有助于了解地球臭氧层一旦消失对地球的极端后果。

4.在火星上寻找历史上曾经有过的生命的化石， 这是行星探测中最激动人心的目的之一，如果找到， 就意味着只要条件许可，生命就能在宇宙中行星上崛起。

5.查明今日火星上有无绿洲，绿洲上有无生命以及生命存在的形式类型。

6.火星探测是许多新技术的试验场地， 这些技术包括大气制动利用火星资源产生氧化剂、燃料返程用遥控自动仪和取样远程通讯等。

7.虽然南极陨石提供了火星上少数未知地域的样本，但只有空间探测才能窥其全貌。

8.从长期来看， 火星是一个可供人们移居的星球。

9.由于历史的原因，公众对火星探测的支持、共鸣是任何其他空间探测对象难以相比的，火星探测是进行国际合作的理想项目。

【责任编辑】蒲  晖