关于火星生命,出现了新的探索方向?欧洲科学家的关键发现,表明一种特殊地形内或许是破解这个谜题的关键。而我们中国的天问一号火星任务,也有过类似发现。
在很长的一段时间里,火星都被行星科学家们视为一个“死去的世界”。比如这里的太阳系最高峰——奥林帕斯山比周围平原高出约26公里,是珠穆朗玛峰的3倍;阿尔巴山则是按地表覆盖面积计算最大的火山,形态宽阔平缓,像一个横卧的盾牌。这些火山看似庞大,但根据此前的研究,它们早在数亿乃至数十亿年前就已经彻底熄灭。
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(奥林帕斯山是太阳系最高的山)
不过最近欧洲科学界的研究表明,火星的内部并没有完全冷却,这里的火山很可能还有活动。
据欧洲航天局的消息,取得这次发现的一支国际科学团队,其利用的是该机构“微量气体火星轨道器”(TGO)的数据。
TGO是欧洲航天局与俄罗斯联合研制的火星轨道器,隶属于“火星生物学”的一部分。它在2016年3月发射升空,同年10月抵达火星,专门负责高精度搜寻大气中的甲烷等微量气体,从而发现火星生命可能的踪迹,最终在2021年的时候发现了一种关键气体——氯化氢。
对于有化学常识的朋友来说,氯化氢绝对不算陌生。这是一种带有刺鼻气味的腐蚀性气体,在地球上常常从火山喷气孔中逸出。在火星上发现氯化氢原本也不算多意外,这颗行星大气中本来就有氯化氢的季节性变化,北半球冬季浓度达到峰值,到了夏季则基本消失。科学家基本认定,这种变化来自尘埃和水循环驱动的化学过程。
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(天文学家发现有别于以往的火星氯化氢逸出)
然而,TGO的发现却有点异常。在火星北半球初夏时节,阿尔巴山侧翼的裂隙上方反复出现氯化氢的局部浓度峰值,不仅位置高度集中,季节性也非常明显,跟以往理论存在明确不同。这意味着,火星还有其他的氯化氢逸出源。
研究人员注意到,这些裂隙看起来普遍很年轻,可能是地下压力或岩浆活动导致地壳破裂的产物。他们据此推测,地下岩浆释放的气体通过这些裂隙向上逸出。冬季严寒使裂隙被冰封堵,气体难以释放;初夏冰层升华后,通道重新打开,气体便集中逸出,形成可被探测的异常峰值。
研究人员推测,这种现象的成因,极有可能就是火星内部的岩浆活动。简单说,就是火星地表以下有一个尚未完全冷却的岩浆房,在进行岩浆去气作用。这意味着,火星的火山活动很可能并未完全结束,有可能至今仍在延续。
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(科学家认为火星火山活动可能还在延续)
实际上,近些年来,天文学家越来越发现,火星的地质活动没有此前想象得那么稀少。
比如美国宇航局的“洞察号”着陆器,从2018年部署到2022年任务结束,在埃律西昂平原记录到超过1300次火星地震。
根据今年发表于《自然·通讯》的一篇研究报告,火星的“心跳”只是比较微弱,但没有完全停止。
我们中国的天问一号任务,同样把研究方向对准了火星火山活动。其科学目标本身就包括研究火星形貌、地质构造及其演化,而火山正是其中最重要的观测对象之一,其数据主要服务于历史地质过程重建,而非实时活动监测。
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(天问一号任务同样发现火星火山活动可能比想象中更长)
祝融号火星车着陆的乌托邦平原,属于相对年轻的亚马逊纪火山平原。科研团队通过分析火星表面成分探测仪的激光诱导击穿光谱等数据,发现该区域岩石从早期的玄武质演变为玄武安山质,后期探测点出现硅含量明显升高的安山岩。
安山岩通常需要岩浆经历较充分的分异结晶,这一发现表明火星北部平原在亚马逊纪以来仍存在较高演化程度的岩浆活动。也就是说,中国的火星探测任务证明火星在地质近期仍有岩浆分异和喷发潜力。
中欧美的火星任务形成互补,共同表明了火星内部冷却并非彻底停止,火山相关活动在不同区域和尺度上以不同形式留下痕迹。
问题在于,火星火山保持活动,究竟意味着什么呢?
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(微量气体火星轨道器)
答案很直接,那就是为这颗行星孕育生命提供了更多基础和条件。
在地球上,这样的环境被认为是生命起源和存续的关键区域之一。如果火星的地下岩浆在上升途中与地壳中已知存在的地下水或冰相遇,就可能形成温暖的水热系统。
火星表面今天极度寒冷干燥,平均温度约零下六十摄氏度,大气稀薄,辐射强烈,不利于生命存活。但地下若有持续热源,它们就可能提供微生物所需的能量和物质条件,同时屏蔽火星表面严酷的辐射和低温。因此,如果科学家们想在火星上寻找生命踪迹,那么这些有气体逸出的裂隙就是重点目标。
这就是中、欧、美等国探索火星的意义,那就是直指人类的最终极疑问——地球之外究竟有没有其他生命存在。
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(火星生命可能不在地表)
未来,科学家将继续用TGO以及其他轨道器监测阿尔巴山及类似区域,寻找更多气体脉冲、地表变化或地震信号。如果能在这些裂隙附近部署着陆器或漫游车,直接采样气体与岩石,就有望进一步确认岩浆来源,并评估是否存在适宜生命的微环境。
根据此前的规划,我国计划于2028年前后执行天问三号任务,利用探测器去火星表面采集样本,并于2031年前后在人类历史上第一次将火星样本带回地球。
目前天问三号尚未确定着陆点,类似的研究也可以给中国航天人提供参考。如果我们的火星采样项目能够落地到最精准的位置,或许火星生命之谜可以提前得到答案。
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