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Oct. 07 2015

火星上有水的真正含意為何?

  • 火星上有水的真正含意為何?

    火星上有水的真正含意為何?

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火星上有液態水這項新發現,點燃了紅色星球可能還存有生命的希望。

火星的蝕溝和撞擊坑發現了鹽水痕跡,例如圖上這些沿著撞擊坑內部邊緣的深色條痕。Photograph by NASA/JPL-CALTECH/UNIV. OF ARIZONA

 

火星表面有液態水的消息,預示著火星探險進入新的時代。

 

你或許會想像第一批人類探測員即將在某條鹽水小河旁邊降落,利用這些鹽水製造可飲用的淡水。說不定他們還有可能在潮濕的火星岬角和裂隙找到生命,這些地帶是微生物在灰塵遍佈的紅色星球上尚能生存的區域。

 

然而現實層面卻錯綜複雜得多。找到流動水的證據,跟找到生命是兩回事。目前,科學家並不知道這些水從何而來,或是火星滲出水中的化學物質實際上是否有利於生命存在。而且很可惜的是,我們有可能許久之後才能到火星一探真相。

 

「現在就弄來一艘乾淨到足以發射登陸載具或探測器至火星的太空船,是難上加難,」貝沙尼‧艾爾曼說。這位加州理工學院的行星地質學家指的是附著在太空船的地球微生物污染火星地表的疑慮。

 

不過還是有令人振奮的理由。這些季節性的滲出水,科學家稱之為季節性斜坡紋線,「有可能是找到現代生命的最佳地點,」她說。

 

生命的可能性

科學家已知的現況如下。分析資料已證實,那些於夏季出現在火星斜坡上令人費解的條痕,是液態水造成的景象。這些液態鹽水,或許能有利於化學反應,甚至可能維持生命。

 

從裝載於火星偵測軌道器的高解析影像及科學實驗相機(HiRISE)所拍攝的照片,可以看到這些深色水痕,就像火星本身一樣,散發著粗獷的美感。不過獨樹一幟又戲劇性的深色痕跡,比較像涓涓細流,稱不上水流。

 

深色水痕有可能來自於某種地下含水層,或是埋於地下的冰原,在天氣變暖時融化,融化的火星水便沿著斜坡往下流。

 

儘管這種論點有其可能性,因為火星地表下埋有冰是已知的事實,但是科學家認為他們所支持的說法可能性更高:火星上的水來自大氣。假使為真,想要探索這種資源可就更加棘手了。

 

不過,來自大氣的水汽如何構成這些深色條痕呢?火星一如地球,其地表的鹽可吸收大氣水汽,並將水汽困在鹽的晶體結構內。潮濕的晶體變暖就會分解,整個液態混合體受到重力的拖曳,便自行滑落斜坡。

 

在智利極度乾燥的阿他加馬沙漠中,就有這種稱為「潮解」的相同機制,是某些極端環境下的生物賴以維生的關鍵,克里斯‧麥凱說。他是美國太空總署的太空生物學家。

 

但是,火星上發生的狀況未必會相同。麥凱強調,火星條痕附近的鹽類稱為高氯酸鹽,其所形成的水混合體與我們在地球上最習以為常的鹽有所不同。事實上,這些高氯酸鹽條痕的性質,類似南極的唐胡安池。唐胡安池是地球上鹽度最高的液態水體,而且完全沒有生命存在。

 

「這種鹽水不利生存,對生物毫無用處,」麥凱說。「沒有生物可以在唐胡安池的鹽水中生存。」

 

跟著水走

這樣說來,源自太空濕氣的滲出水或許就無法成為人類殖民者最便利的水源,不但如此,那些滲出水可能也算不上是火星微生物的理想棲息地。那麼,是否就不值得一探究竟了呢?

 

當然值得。我們目前根據地球這個單一樣本的經驗所得出的觀點是,生命往往出現在有水的地方。美國太空總署一直以來受到「跟著水走」這句箴言的驅策,尋覓著天外生命,原因就在於此。

 

令人洩氣又諷刺的是,美國太空總署現在不能跟著這種特殊的水走。還不到時候。


觀賞影片:火星曾經擁有海洋

 

天文學家計算火星隨著時間所喪失的水量,推測發現這個星球的表面有五分之一曾經被古老的海洋覆蓋。

 

太空總署的星球保護辦公室警告說,派遣太空船到有液態水流動的區域風險太高。在那些條痕中尋找水分,即彰顯該地帶為「特殊區域」,唯有經過徹底清潔或消毒殺菌的太空船才能在那裡降落,德國航空太空中心的恩斯特‧豪爾博表示。

 

倘若搭便車的微生物得以在前往火星的旅程中倖存,爾後進入鹽水中,它們有可能以此為據點,擾亂紅色星球。這種局面不但會使日後任何的火星生命探測之舉變得複雜,同時也有可能導致災難:別忘了我們在地球上是加速入侵種擴散的佼佼者。

 

雖然消毒過的機器人落下微生物的可能性,遠少於人類在火星上漫步(有些人認為這就是太陽系探索的下一個目標),而地球的微生物也未必有可能在火星鹽水中繁衍茁壯,但是,這樣警告實有其必要。

 

倘若過去十年的行星探測有任何重大新聞,那便是水無所不在。它藏在衛星灰塵裡、凍結在水星被陰影遮蔽的火山口中、從彗星背面流出,隱身於冰質衛星的地殼內。火星總算成為已知有水流動的天體一員,即便沒有那些大膽的臆測,光是這個消息本身,就已魅力十足。

 

現代火星是至今仍有液態水存在的活躍世界,「它正『蓄勢待發』,」艾爾曼說。「只要氣候有一點變化,就會讓水蔓延得更廣泛。」

 

撰文:Nadia Drake, for National Geographic

編譯:蘇睿哲

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