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美宇航局确认火星表面存在流动的液态水

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发表于 2015-9-29 11:03:43 | 显示全部楼层 |阅读模式

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NASA公布的最新火星表面图片,这些长约100米的黑色窄线显示出水流从火星的山顶流向山脚。

腾讯太空频道讯(张乐) 据美国宇航局消息,由火星勘测轨道飞行器(MRO)提供的强有力的数据表明,目前在火星表面存在流动的液态水。

根据火星勘测轨道飞行器配备的光谱仪获得的数据,研究人员在火星的神秘条纹上发现了水合矿物。这些暗色条纹表明火星地表随时间变化有流水存在。在较温暖的季节,这些线条的颜色变得更深,表明水流在斜坡上出现,在较冷的季节,这些地表特征变浅。在火星的部分地区,最高温度可以达到摄氏零下23度,此时深色线条最明显。

之前的观测表明,火星表面的地貌,随着季节的变化,呈现出不同明暗区别,这是水流作用于火星地表的证据。

“我们对火星表面生命的研究,一直在‘追随着水的踪迹’进行,现在,我们终于确定了水的存在。”NASA科学任务主管,美国宇航员约翰·格伦斯菲尔德介绍说,“这是非常重要的发现,我们终于可以确认,火星表面存在着潺潺流水。”

这些出现在火星地表山坡的痕迹,也被成为“循环坡线”(RSL),通常被认为是证明水存在的重要证据。

“观测表明,只有在黑色地表特征比较宽的时候,我们检测到含水矿物的光谱,也就是说这些黑色地质条纹本身是水合物的来源。火星地表发现水合物,说明在此化学过程中,液态水扮演了重要的角色。”乔治亚理工学院卢金德拉·欧嘉在9月28日在发表于《自然地球科学》杂志的文章介绍了这项研究成果。

2010年,还在乔治亚理工学院读本科的欧嘉在分析来自MRO配备的高分辨科学成像仪(HiRISE)获得的数据时,首次注意到火星地表的这些特殊特征。高分辨科学成像仪(HiRISE)在火星多个地点,观测到了“循环坡线”(RSL)现象。作为这项发现的功臣,配备了六种探测仪的火星勘测轨道飞行器(MRO)自2006年起开始其探索火星的工作。

欧嘉和其研究团队经过对光谱数据的分析,确认其来自化合物高氯酸盐。这是一种水合矿物质,成分包含高氯酸镁,氯化镁和高氯酸钠。这些矿物质可以降低液态水的冰点,在摄氏零下70度的环境中依然可以流动。在地球,自然界的高氯酸盐存在于沙漠中,部分高氯化物可以用来制作火箭推进剂。

此前,“凤凰号”和“好奇号”火星登陆探测器都曾在不同位置的火星土壤中检测到高氯酸盐的存在。还有科学家坚信,1970年代的“海盗号”系列探测器也曾探测到这些化合物的踪迹。火星勘测轨道飞行器(MRO)任务的不同之处在于,它获取的研究数据全部来自火星轨道探测,而非地表探测。

“在火星勘测轨道飞行器(MRO)对火星表面的探索持续了长达数个火星年,这为我们提供了宝贵的能够反映火星地表结构细节的数据,其中就包括根据季节变化的黑色地质线条结构,这是我们确定火星表面存在液态水的重要证据。”来自NASA喷射推进实验室(JPL)的科学家里奇·楚雷克介绍说。


                               
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火星四季变化,吸收的太阳能量不同,导致表面温度不同,产生水流变化。

“我们在这个问题上进行了多年的研究,现在我们终于可以确认在这颗冰冷干旱的行星表面上,确实存在液态水”,NASA 火星探索计划的科学家麦克·梅尔介绍说,“随着对火星研究的深入,越来越多的证据表明在这颗行星上,存在支持生命存在的环境。”

                               
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火星勘测轨道飞行器(MRO)资料图(腾讯太空配图)

火星勘测轨道飞行器(MRO)

2006年进入环火星轨道,是目前对火星表面成像分辨率最高的火星人造卫星,在300公里轨道可获得0.3米精度的图像。此次在火星表面发现流动的高氯酸盐水冲刷痕迹,即是MRO传回的高分辨率图像与光谱数据证实的,MRO此前还在火星北极地区拍摄到雪崩画面。


发表于 2015-9-30 00:04:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 coolboy 于 2015-9-30 02:22 编辑

火星上有水是早就知道的事。例如,火星大气中就存在水汽,也会产生相变。因为火星的温度极低,水的相变总是发生在固-气的转换。通常认为生命的存在及起源需要液态水。故寻求液态水对于探索地外生命具有决定性意义。

另一方面,冬天下雪及地上结冰之后打滑,一些单位或个人会在冰面上洒盐。其物理原理就是盐及某些矿物会降低冰的溶点。也就是说冰同某些矿物的混合物在很低的温度下也能体现出液态状的物理特性。至于这冰矿混合物是否适合生命的生存及起源,则是另一个科学问题了,呵呵。

发表于 2015-9-30 07:44:44 | 显示全部楼层
“水是生命的必要条件”这一假定到底有没有效呢
发表于 2015-9-30 14:26:09 | 显示全部楼层
有些微生物可以在高盐环境生存,所以存在液态水的话就有很大可能存在微生物。不过说实话,我刚看到NASA预报时还以为他们发现了生物。后来看直播才知道,现在火星上的探测器实际上无法探测是否存在微生物,因此即使有微生物恐怕也要下次火星任务才能知道了。除非火星车看到了大型动物
发表于 2015-10-2 09:28:34 | 显示全部楼层
下一专著是关于地外生命的研究的世界名著:

I. S. Shklovskii and Carl Sagan, 1966: Intelligent Life in the Universe. Holden-Day, Inc., San Francisco, 509 pp.

这一专著出名的原因除了内容全面、系统之外,也与两位作者的名气及尤其是该书的成书过程有关系。I. S. Shklovskii与Carl Sagan分别是前苏联和美国的知名天文学家。我在下一个帖子中还专门提到过Carl Sagan

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天文学家对全球气候变暖的贡献
http://bbs.astron.ac.cn/thread-94236-1-1.html

我在科学院大气所的动力论坛上发了一个帖子,讨论和科普全球气候变暖的问题。最近聊到了天文学与之相关的内容,在此也转载一下吧:

关于全球气候变暖   [coolboy]
http://bbs.lasg.ac.cn/bbs/thread-42150-13-1.html
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列出两篇有关金星大气的二氧化碳温室效应导致金星地面高温的相关论文:
.......................
.......................
(2)Sagan,C., 1962:Structure of the lower atmosphere of Venus. Icarus, Volume 1, p. 151-169.

“If the centimeter microwave emission from Venus arises from its surface, the radar reflectivities and microwave brightness temperatures give mean dark side surface temperatures of about 640K. Extrapolations of the phase data to small phase angles indicate mean bright side surface temperatures of about750K.......”

C. Sagan就是Carl Sagan,是非常有名的天文学家。此外,他还非常热衷于天文科普,故也为大众所熟知。
++++++++++++++++++++++++++++++++++

Iosef Shmuelovich Shklovskii在写作最初俄文版专著的时候采纳了Carl Sagan相关论文的一些内容。Carl Sagan在把俄文版专著翻译成英文的过程中添加了大量的评论和注解,以至于添加的评注都几乎超过了原著的内容。在此基础上,I. S. Shklovskii又对英文版作了不少补充及辩解。当时苏美两国是处于严重的敌对状态,两位作者也从未见面。尤其是两人的政治、科学观点存在很大的区别,但最后的英文版专著还是以共同作者的形式出版了。也正是由此原因,该书的特色就是书中凡是Carl Sagan的评论、观点或写作都用记号标明。

该书中还提到了当时苏联天文学会的一些会员认为地外生命的存在是辩证唯物论(dialectical materialism)的必然结果。若火星或甚至木星上不存在生命则也相当于对共产主义哲学基础的否定(a clear disproof of the philosophical basis of Communism),而后者是不可想象的事,呵呵。

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