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2015年关于火星的五大革命性新发现

2015-11-09 19:32:52 来源: 《科学美国人》中文版《环球科学》 举报
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核心提示:最近NASA已经慢慢揭开了火星神秘的面纱,感谢仍然奋战在火星表面的探测器、深入火星大气的航天器及在地球为之工作的研究团队。下面让我们回顾一下2015年关于火星的几项重大发现。

从远古的湖泊到被吹走的大气,到了2015年我们对火星有了进一步的认识,在此感谢“好奇”号火星车和在地球上维护它的团队。

最近NASA已经慢慢揭开了火星神秘的面纱,感谢仍然奋战在火星表面的探测器、深入火星大气的航天器及在地球为之工作的研究团队。下面让我们回顾一下2015年关于火星的几项重大发现。

1. 火星上也有液态水

2015年关于火星的五大革命性新发现

图片来源:NASA

7月,让研究人员苦苦寻找十余年的液态水终于在夏季火星的火山口壁和峡谷坡上露出了存在的确凿证据。NASA的研究团队在4处沿火星坡地延展的暗色条纹中都发现了水合盐类,这一现象强有力地证明了液态水的存在。

NASA并不知道这些盐水的确切来源,目前推测可能是由地下冰层/水层上升或大气中水分凝结产生。水与生命息息相关,过去的几次火星探测任务都找到过水存在的蛛丝马迹,包括一些看起来像是小溪甚至水沿山坡流下的照片,但今夏的发现才是液态水存在的第一个确凿证据。

研究人员一直认为液态水是生命存在的关键,NASA还有一句口头禅叫做“跟着水走就能找到生命”。但关于如何调查那些河流,他们似乎面临着一个进退两难的境地:已经在火星上工作了三年的“好奇”号并不是完全无菌的,它的身上可能带着从地球上偷渡过来的微生物,并污染火星上的潮湿区域。它要么只能通过激光远距离对河道进行探测,要么就要冒着污染火星的危险接近河道取走一点点泥土进行分析。

2. 被太阳风吹走的火星大气

2015年关于火星的五大革命性新发现

图片来源:NASA

北京时间上周五,NASA发布了一系列关于火星大气的发现,这可能会告诉我们火星上到底发生过什么。数十亿年前,火星是一个温暖潮湿的星球,拥有比现在密度高100倍的大气,但现在它已经变得干燥冰冷。这是因为火星没有像地球一样的磁场能保护自己免遭太阳辐射的轰击。

NASA的MAVEN探测器于去年秋天抵达火星轨道并对其大气进行研究,正是它帮助我们解开了火星大气之谜。科学家发现火星大气一直在流失,而当太阳风暴发生时流失速率会明显上升。

“就像小偷每天只从你的钱包中偷走几个硬币,但时间一长损失就十分严重了。”MAVEN项目的领导者Bruce Jakosky说。在太阳系形成的早期,太阳风暴要比现在更为常见和猛烈,这可能造成了现在火星缺少大气和水的现状。

探测器还对火星大气的组成进行了分析,这是自40年前“海盗”号开始火星探测以来的第一次。结果表明,火星上空盘旋着大量不明尘埃云,研究人员认为这可能是行星际尘埃——彗星或小行星穿越太阳系时所留下的颗粒。

3. 远古的湖泊

2015年关于火星的五大革命性新发现

图片来源:Demotix/Corbis

10月,NASA的科学家发现火星之前可能存在一个持续了万年的湖泊,如此漫长的时间很可能使河流和三角洲的湿地上产生生命。科学家通过分析沉积物发现,水流会将泥沙碎石带入到巨大的盖尔陨石坑(Gale crater)中。事实也是如此,在陨石坑中心有一座被称为夏普(Mount Sharp)的高山,其本身就是一处高达3英里(约5千米)的沉积物堆。

4. 地下水

2015年关于火星的五大革命性新发现

图片来源:Stocktrek Images, Inc./Alamy

4月,“好奇”号发现了火星表面以下存在液态水的迹象,且在盖尔陨石坑中所测得的温度也适合含盐液态水的存在。该发现表明火星表面很可能是潮湿的,存在液态水——这要多谢水中的高氯酸盐,它可以将水的冰点降到零下70摄氏度。

5. 极光

2015年关于火星的五大革命性新发现

图片来源:NASA/JPL-CALTECH

MAVEN探测器的科学家还发现,太阳风的高能粒子可以激发火星大气中的分子,产生类似于极光的现象,而由于火星周围缺乏磁场的引导,这种极光可以出现在很大的范围内。理论上讲火星上的极光在可见光波段应是红蓝绿三色的,但因目前火星车缺乏这方面的仪器,NASA还不能完全确定它看起来到底是什么样的。

极光也表明火星大部分的区域直接受到太阳风影响,这也为火星大气因太阳活动而减少提供了证据。部分火星地壳可能还存在着局部磁场,但现在火星已经失去了曾经存在的全球磁场的保护。(撰文:艾伦•尤哈斯(Alan Yuhas)  翻译:牛天宇  审校:丁家琦)

原文链接:

http://www.theguardian.com/science/2015/nov/05/five-mars-discoveries-that-transformed-our-understanding-of-the-red-planet

冷娜 本文来源:《科学美国人》中文版《环球科学》 责任编辑:王晓易_NE0011
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