火星鹽導致液態水的存在

費舍爾在空間研究大樓里設立了火星大氣小室，他利用液氮冷卻了小室

　　近日在模擬火星環境的小室內，美國密西根大學的研究人員發現即使溫度低于凝固點，行星表面仍可以形成少量液態水。眾所周知，液態水是生命不可缺少的重要組成部分，火星是太陽系內為數不多的具有水存在潛在跡象的地方之一，科學家們發現隕石坑邊緣的溝渠、科研設備的讀數以及鳳凰號宇宙飛船的自拍照似乎都顯示幾年前這個火星著陸器的支架腿邊上有潮濕水滴。

　　然而，沒有人能夠直接檢測地球以外的液態水。密西根大學的實驗室首次測試類似火星的寒冷氣候是否能夠支持液態水存在的理論。研究人員發現在火星泥土里存在一種類型的鹽，它能夠融化接觸到的冰，就像寒冷冬天里多滑的地面和走道上灑的鹽。但如某些科學家所認為的，火星的鹽無法通過吸收空氣中的水蒸氣形成液態水，這一過程被稱為潮解。

　　“對我而言，最興奮的是現在我理解了鳳凰號宇宙飛船腿部的水滴是如何形成的。” 帶領這項研究的美國密歇根州立大學鳳凰號探測器研究小組成員、大氣海洋和空間科學教授尼爾頓·雷諾(Nilton Renno)這樣說道。

　　2008年是雷諾首次注意到鳳凰號發回的圖片里有奇怪的水珠。在接下來的幾周里，水珠似乎在增大和合并。雖然雷諾認為它是水珠且火星表面的鹽分是導致水珠形成的主要原因，但很多他的同事對此并不認同，因為在火星上從未發現過鹽。

　　隨后在鳳凰號的眾多發現中，其中一個是高氯酸鈣，后者是鈣、氯和氧的混合物，它常見于類似智利阿塔卡馬沙漠的干旱區。數年之后，好奇號漫游車在火星其它地區也發現了它的存在。現在科學家們相信火星表面的確存在高氯酸鈣和其它鹽。

　　在鳳凰號的例子里，雷諾認為宇宙飛船的著陸推進器可能炸飛了表層土，導致冰暴露并融化。而這導致濺到著陸器腿上的冰在極地地區形成泥濘鹽水。鹽分使得水滴能夠保持液態，它們的存在和穩定性暗示了存在一種無需來自地球的宇宙飛船的幫助即可存在的循環。

　　美國密西根大學的研究人員在實驗室內2英尺高5英尺長的金屬桶柱里再造了鳳凰號著陸環境。火星晚春/早夏的溫度從-120攝氏度至-20攝氏度不等，大氣壓力約為地球的1%，相對濕度非常多變，但在大多數實驗室里它被設定為100%。

　　科學家們測試了兩種情景：高氯酸鹽和位于水冰上的高氯酸鹽。在只有高氯酸鹽的實驗里，科學家們將1毫米厚的鹽層放在溫度可控的盤子或者類似火星的泥土上。即使過了三個小時，仍然沒有形成任何液態水。這暗示了潮解并沒有發生，它不太可能是火星上非常重要的過程。

　　當研究人員將高氯酸鹽或者鹽漬土放在3毫米厚的冰層上，當室內溫度達到-73攝氏度時，液態水在數分鐘內就形成了。這樣的條件恰好處于鳳凰號著陸點觀察到的一系列火星環境條件范圍內。

　　研究人員并沒有依靠肉眼或者照相機來確保液態水的形成，他們使用了一種名為拉曼散射光譜(Raman scattering spectroscopy)的技術，這種技術會朝表面照射激光并檢測發射光。不同的物質和物質狀態會有不同的反射特征。

　　這項發現顯示了在春天和早夏，少量的液態水可以存在于大片火星表面或者淺的亞表面地區，從極地地區到中緯度，并持續數小時。這一循環可以形成水溝，雷諾說道，并經歷流動、凍結。解凍和再次流動的循環。水還可以在亞表面形成。

　　雷諾表示無論是現在還是過去，水都不需要永遠保持液態以支持微生物的存在。在地球上就發現了北極鹽水和充滿鹽水的冰巢存在微生物。

　　“火星是太陽系內最類似地球的行星。研究表明在過去火星可能更類似地球，表面有著流動的水。通過研究火星上液態水的形成，我們可以了解地球以外生命的可能性，并為未來項目尋找資源。”研究首席作者、密西根大學大氣海洋與空間科學學院(AOSS)的博士生埃里克·費舍爾(Erik Fischer)這樣說道。