火星南極地區發現巨大地下冰川湖，我們離外星生命更進一步！
在過去幾年中，人們對於火星的觀點不斷發生著變化，它早已不是那顆貧瘠乾燥的紅色行星。環繞軌道的火星探測器早已在火星上發現了多處冰川。機遇號在2014年曾經發現，火星在40億年前曾經溫暖且潮濕，並找到了來自於古代水的信號，並和好奇號確定宜居環境可能分布於火星不同環境的不同地點。
機遇號火星車 NASA
2016年，好奇號在拍照火星陡峭的斜坡時，發現斜坡疑似被水沖刷過的暗色痕迹。其實，好奇號甚至在火星大氣層中發現並測量過水蒸氣。於是，人類對火星上的湖愈加渴望：固態水有了，氣態水有了，大面積的液態水何時才能發現？
好奇號發現的火星古河道 Nature
7月25日，由Orosei領導的義大利團隊宣布在火星上上名為Planum Australe地區的20KM長區域發現了液態湖，湖位於火星表面下1.5KM左右，至少1M深，如果被證實，它會成為在紅色行星上第一個被探測到的液態水體。
本次發現火星地下湖泊的地方 ESA
此文一出，世界沸騰！
這無疑是里程碑一樣的壯舉，也註定會在火星探索的征途上烙下深深的印痕。
證據何在？
首先要說明的是，這次的「發現」並不是真正看到了火星上存在的液態水，而是通過間接證據推斷出來的，主要可以歸納為兩方面：
1. 「火星快車」上搭載的「MARSIS」可以發射低頻電磁脈衝，當這一信號遇到火星上的不同地質結構時，會產生不同的反應。
研究團隊在2012到2015年的三年中對火星的南極區域進行了多大29次的探測，通過分析返回信號，科學家們發現了明顯的異常：反射過於強烈了！
A圖為Planum Australe區域全景，黑色方塊代表發現湖泊的區域，B圖為熱量成像系統對A中黑色方塊的成像。
液體的反射率會遠遠強於固體，而且數據顯示這跟地球上的地下湖很類似，也就是說，很可能在這個區域中，存在液態物質。
A圖為順著1B紅色軌跡，也就是MARSIS飛行軌跡的雷達回波圖，從中可以算出湖的深度大約在(170m/us*17us)/2=1500m（170m/us為雷達微波發射速度），B圖可以看到45KM-65KM的區域，藍色代表的微波反射數據明顯強於其他區域，它代表湖存在的區域。
2. 另一個線索來自探測器測出的相對介電常數，反應不同材料在不同溫度下的貯電能力。根據收集到的數據，火星該區域也有著更高的介電常數，這和格陵蘭島的冰下湖泊十分類似。
對介電常數的擬合曲線
用研究團隊自己的話來說：「我不能 100% 證明它是水，但我也想不出除了液態水之外它還能是什麼。」
如果是湖，一定是個超咸鹽水湖
火星南極附近常年處於零下60—零下140℃，在如此嚴寒的條件下，一個由水組成的湖能以液態形式存在，湖中的鹽分必須極高，否則，湖水肯定會結冰。
科學家們認為，這片地下湖泊中，可能還有大量火星岩石中的鎂鹽、鈣鹽和鈉鹽，是它們的溶解從而降低了水的凝固點。
哈勃所拍攝的火星 NASA
這讓研究團隊想到了在今年加拿大地區發現的超咸地下湖，湖下方的富鹽岩石將鹽分灌入水中，使其熔點下降，於是，哪怕溫度極低，水體也能成為一個湖而不是一片冰。
那裡會存在生命嗎？
這一重大發引出了人們對「火星上是否存在生命」的巨大好奇。
鹽水環境不是生命的理想棲息地，但這並不能完全否認該區域存在生命的可能性。
科學家在深海鹽湖發現的貽貝，其下部與深海鹽湖中微生物共生，上部露在海水中
對於普通的生物而言，高濃度的鹽意味著高滲透壓，極高的鹽度對於一般生物而言，是致命的。但科學家們還是在地球上的一些「深海鹽湖」發現了生命的跡象。這些鹽湖與普通海水之間有著清晰可見的分界，其鹽濃度可達普通海水的 5 倍。在這樣嚴酷的環境下，依舊不乏生命的痕迹。
學家們還在地下冰川湖中發現過有微生物存在的痕迹，例如，在Whillans地下冰川湖取樣後，在培養皿中可以看到黃色的細菌群落（下圖）。
所以可以肯定的是，如果這個火星湖泊存在生命，那它的樣子一定遠超人們的想像，也許會再次打破人們以往的認知。
這對於找尋地外生命的意義不言而喻。同時，本次火星冰川湖的發現實際上是由微波的高反射而逐漸退出的結果，在火星上還有其他的高反射區域，我們有理由相信，那些區域可能還存在其他類似的湖泊，更多的火星任務（如Insights和Mars2020）也將會去探索它們。
作者：孫韜淳，審核：於新陽，更多精彩請關注公眾號【銀河旅遊局】
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