火星有水不稀罕,但都是“卤水”微生物难生存

2020-05-12 08:06:11 来源: 澎湃新闻 举报
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(原标题:火星有水不稀罕:或占表面四成,但都是“卤水”微生物难生存)

澎湃新闻记者 虞涵棋

2年前,欧洲空间局首次确定火星上存在液态水,尽管又冷又咸,但依然充满遐想空间。

5月11日,发表在《自然-天文学》(Nature Astronomy)上的一篇论文给相信火星存在生命的人们带来了一个好消息和一个坏消息。好消息是,经过模拟,40%的火星表面都有可能存在类似的“盐卤水”;坏消息是,这些卤水并不适合地球上的微生物生存。

火星上面有卤水

火星两极覆盖着巨大冰冠,地下又埋藏着巨量“深井冰”,可以说,红色星球的水资源还颇为丰富。

不过,火星大气稀薄,平均气压不足地球标准大气压的百分之一,因此也很难保温,地表均温约零下60摄氏度。科学家们判断,只有冰川地下可能藏有流动的液态卤水。高压强和高盐分都会降低冰的熔点。

这一猜想在2018年7月得到证实。由意大利科学家Roberto Orosei领衔的欧空局团队宣布在火星南极冰盖之下发现大湖,宽20公里。

火星南极存在地下湖

这一区域非常寒冷,研究团队估测,水与冰层接触位置的温度大约在零下10摄氏度至零下30摄氏度之间,为在寒冷环境下保持液态存在,水中可能溶解有大量盐分。

但这一盆“冷卤水”不足以浇灭外星生命爱好者的热情。有其一必有其二,万一火星还有其他条件相对更温和的液态水呢?

火星常常有卤水

美国大学空间研究协会(Universities Space Research Association)研究人员里维拉·瓦伦丁(Edgard Rivera-Valentín)和同事将一个经过实验验证的热力学模型和一个气候模型结合,借此研究火星的哪些位置可以形成卤水,以及卤水可以存在多长时间。

通过模拟,他们发现40%的火星表面都能存在亚稳定的卤水,覆盖从赤道到两极的所有纬度。所谓亚稳定,即这些卤水最长可维持6个小时,存在时间占到了2%的火星年(1火星年约等于1.88地球年)。

火星各经纬度高氯酸镁(a)和高氯酸钙(b)卤水可能存在的时长(按火星年比例计算)

如果在地下,压强会促使卤水的存在更为持久。根据作者团队的分析,位于地下8cm深度的卤水可以撑过10%的火星年。

根据火星表面各地的气压和温度,论文计算了几组可能的水分活度。水分活度衡量的是在特定气压和温度条件下,达到平衡状态的自由水分子。这些水分子是微生物存活和繁衍的必要条件。

火星各经纬度卤水可能达到的最大水分活度(a)和相对应的温度(b)

卤水“不值得”保护

根据里维拉·瓦伦丁的分析,不管怎么排列组合,这些火星盐卤水都没达到地球微生物能忍受的生存条件。

鉴于中、美、阿联酋、欧洲近期都有火星探测器发射计划,若这一研究成果最终得到广泛承认,反而去掉了不少掣肘。

要知道,关于火星探索开发也有“环保派”和“激进派”,火星是否存在生命尚无定论,人类的探测活动可能给火星带去入侵物种。“激进派”认为本着科学求真的目标,适当的“污染”是必须的,而”环保派“则坚持火星是”火星人“的火星,哪怕”火星人“只是微生物。

美国国家航空航天局(NASA)就专门设立行星保护办公室,处理此类外星环保问题。在国际上,“太空研究委员会”(COSPAR)给协议国家列出火星上需要保护的“特别区域”。这些“特别区域”的划定标准是温暖湿润,地球生物得以存活。

论文得出,火星上若想存在水分活度>0.6的稳定卤水,相应区域的温度就要到零下63度左右,远远低于“特别区域”要求的零下18摄氏度。而一旦火星温度达到零下48摄氏度,水分活度就会小于0.25。

作者总结道,这些亚稳定存在的卤水不应被列为受到行星保护政策限制的“特殊地区”。它们能成为今后的火星探索目标,来自地球的生物污染影响可以忽略不计。

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王凤枝 本文来源:澎湃新闻 责任编辑:王凤枝_NT2541
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