「火星叔叔」鄭永春談液態水新發現：移民火星已經不是科幻了

當地時間2018年7月25日，法新社7月25日消息稱，研究發現，火星上發現了第一個液態水湖。視覺中國 圖

地球的「鄰居」火星最近「火了」。

點燃這個紅色星球熱度的是美國《科學》雜誌25日發表的一篇論文——火星上有液態水。根據論文作者、義大利博士羅伯托·奧羅塞和他的團隊的分析結果，歐洲空間局（ESA）的火星探測器在火星南極冰蓋下1.5公里處發現了20公里寬的液態水體。這是人類首次在火星上發現液態水構成的湖泊。

而在7月27日又恰逢「火星大沖」，這是火星與地球之間距離最短的日子。按照慣例，天文學家們會在這一天集中觀測火星，這一天同樣也是火星探測器的發射窗口。

液態水源一直被視為生命存在的關鍵條件，火星上的新發現勢必會引起更多人對這個星球的興趣。儘管這個地下湖實際上又冷又咸，是一灘超低溫的「滷水」，複雜形式的生命很難在此生存，但有此突破，科學家們將帶著更多的信心在火星表面尋找液態水。而未來數年中、美、印、歐等大國的火星探測計劃和美國私人航天公司SpaceX雄心勃勃的2030火星殖民計劃，也將再度掀起一波久違的「火星熱」。

中國科學院國家天文台研究員鄭永春在接受澎湃新聞（www.thepaper.cn）採訪時表示，根據使用同樣分析方法在地球上的研究經驗，可以初步做出那就是液態水的推斷。但在沒有交叉證據的情況下，現在還不能完全「坐實」那就是一個液態水構成的地下湖泊。

「目前的發現是根據MARSIS（火星先進地下和電離層探測雷達）對冰蓋下探測的結果分析得到的，這種方法已經在地球南極得到了驗證。」鄭永春表示，「我們可以推測那是一個液態水湖，但未來還需要通過其他任務來交叉證明，尋找多重證據。不過，不一定非要在冰蓋上打孔才能確認。」

鄭永春目前擔任科普中國形象大使，被稱作「火星叔叔」的他對人類移民火星保持樂觀，「已經不是科幻了」。

「除了液態水，想不出它還能是什麼」

火星距離地球最近距離約為5500萬公里，最遠達四億公里，是太陽系中與地球最為相似的行星，也是唯一可能經改造後適合大規模移民的星球。

據美國《國家地理》雜誌網站報道，數十億年前，火星可能像地球一樣溫暖，並且被海洋所覆蓋，但如今的火星表面卻被乾燥的沙漠覆蓋。

儘管如此，水的痕迹其實遍布這顆紅色星球。根據對火星軌道探測器照片的分析，科學家們早已發現了疑似被水流沖刷而成的河谷、三角洲、湖床等地質結構。到目前為止，科學家也已多次在火星上發現有水的跡象，但它們的存留時間通常非常短暫，或處於難以接近的地帶。這些水不是存在於大氣、永久凍土或極地上，就是季節性地滲透到火山口的斜坡上。

但也有人提出，找水不僅要看地表，還要想辦法探測地下水體。早在1987年，一名叫斯蒂芬·克里福爾德（Clifford）的美國研究人員就提出，火星兩極冰蓋下很可能存在液態水。他認為，兩極冰蓋十分厚重，底部壓強巨大，因此，冰蓋下部的冰會被「壓」成液態。

假說早已建立，但為何人類直到今天才發現火星上的冰下湖泊？對此，鄭永春認為，此次「火星快車」探測器攜帶的MARSIS探地雷達居功至偉。

「以往的火星探測器，絕大多數都是直接對火星的地表進行探測。」鄭永春解釋道，「如果想探測火星地表之下的秘密，就需要用先進的探地雷達和地震儀等手段。此次MARSIS的發現位於火星南極冰蓋1.5千米深處，即便是NASA的火星軌道勘測器搭載的SHARAD雷達，也無法探測到如此深度。」

MARSIS雷達在2012年上半年曾進行了一次軟體升級，提升了獲得更詳細數據的能力。在搜集數據的過程中，MARSIS會向火星發射低頻電磁脈衝（編者註：而NASA的火星探測器發射的則是高頻脈衝，這也解釋了為何NASA的火星軌道勘測器未能得到同樣發現），這些脈衝會與火星地表下的地質結構和特徵產生相互作用，並反射回MARSIS。科學家們在對數據的分析中發現，南極冰蓋下方約1.5公里某處的區域，反射回的信號尤其強烈，不符合固體的反射特徵。

在此前科學家對地球兩極冰蓋的研究過程中，此類反射特徵都是冰下湖泊造成的。研究人員認為，冰下液態水湖泊是唯一符合當前觀測結果的解釋。

澎湃新聞檢索了奧羅塞博士在《科學》雜誌上發表的論文。在論文的下半部分，研究人員試圖為這種強烈的反射找到其他的可能性，奧羅塞提出了液態二氧化碳的備選解釋。但在隨後的論證中發現，即便是液態二氧化碳，也無法造成如此強烈的雷達信號反射，因為液態二氧化碳的相對介電常數（Relative Dielectric Permittivity）相比於液態水低了很多。

NASA火星計劃辦公室首席科學家理查德·祖雷克（Richard Zurek）在美國廣播公司（ABC） 26日播出的一檔科普節目中就表示，「我不能保證它就是液態水，但我也想不出除了液態水之外，它還能是什麼。」

在MARSIS跨出了發現液態湖泊的第一步之後，科學家們也開始思考液態水在火星存在的普遍性。

義大利羅馬特雷大學的埃琳娜佩蒂內利也是《科學》雜誌上這篇論文的合著作者之一，她也是奧羅塞博士的團隊成員。她在接受美國媒體採訪時表示，像該處地點一樣反射回異常雷達信號的區域還有很多。

「（火星上）還有其他類似的地區，我們沒有理由說這是火星上唯一的液態水湖。」她補充說。

鹽湖也能孕育生命嗎

在人類尋找地外生命的征途中，科學家們遵循的是「跟著水走」的策略。液態水被視作生命賴以存在的必要條件之一。如果沒有水，那麼也無法出現人類所熟知的生命形式。

根據奧羅塞博士的論文，此次發現的液態水湖含鹽量極高，是一個名副其實的鹽湖。正是因為湖的含鹽量極高，其水體能夠在極低溫環境下保持液態。但是，高濃度的鹽對水中生命也會造成巨大威脅。

對於地球上的普通水中生物而言，高濃度的鹽水會使得生物細胞滲透失水，進而導致生物死亡。

不過，科學家們也曾發現，在地球上的某些極端環境中也有嗜鹽生物的蹤影。「目前發現的『滷水』雖然鹽度很高，但在（地球）深海也有這樣高鹽度的水體，仍然可以有生命存在。」鄭永春表示。

中國地質大學（武漢)地球科學學院行星科學研究所肖智勇副教授在接受《科技日報》採訪時也表示，鹽度很高的水並不代表生命不能存在，比如美國加州死亡谷、中國青海柴達木以及新疆塔克拉瑪干沙漠，其中一些鹽度極高的水中也發現了大量的生命。

而據《紐約時報》26日報道，前義大利空間局首席科學家、指導這次研究的恩里克·弗拉米尼（Enrico Flamini）在論文刊登後召開的一場新聞發布會上也表達了對探尋火星生命的樂觀看法。

「液態水就在那兒，它是鹹的，而且還和周圍的岩石有接觸。」弗拉米尼說，「有很多理由可以相信，那裡面會存在生命，或者那兒具備維繫生命存在的條件。」

大氣、磁場可以人工實現

隨著人類航空航天技術的發展，「移民」外星球也成為科學家不斷探索的方向，火星一直被認為是首選之地。自從太空時代開始，人類已對火星進行了45次探測，是太陽系內除地球外、人造探測器「光顧」最頻繁的行星。不管「滷水」中是否存在生命，大量的液態水對火星移民者來說顯然是個好消息。

美國搜尋地外文明研究所的娜塔莉·卡布羅爾認為，假如真的存在液態水湖，那麼它將有助於揭開火星上消失海洋的神秘面紗。

卡布羅爾在調查火星模擬環境的過程中，有時需要潛入安第斯山脈的湖泊中。在她看來，MARSIS的發現令人振奮。她說，「如果在極地附近有液態水，那麼火星絕對是一個適宜人類居住和生活的地方。」

「對於火星移民，雖然還未提上日程，但顯然已經不是科幻了。」鄭永春對移民火星表達了樂觀的態度，「有人說要有大氣，有人說要有磁場，但其實有水就可以產生氧氣，沒磁場可以通過地下掩體或人工磁場來屏蔽輻射，都是有辦法實現的。」

「一句話：未來已來，你愛來不來！」 「火星叔叔」鄭永春最後說。

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