

很久很久以前,在火星盖尔撞击坑的最底部,有一个湖泊,其长度和宽度相当于纽约州北部手指湖中的一个。它由流入的河流供水。如果你站在湖岸边,可能会看到远处的山峰上覆盖着皑皑白雪或冰川。
在登陆红色星球的最初100个火星日(即“sol”)之后,美国宇航局的好奇号探测车蹒跚地驶入了这个如今已干涸的湖床。探测车沿途拍摄了岩石的照片,并钻了两个孔以采集样本。正是从这些样本中,科学家们确定了这个湖泊的存在,并且它的水质与地球上的水相比,并没有那么“外星”。水的pH值相对中性,盐度很低。“我很有信心,它的咸度会低于海水,”斯通尼布鲁克大学(Stony Brook University)的地球科学家斯科特·麦克伦南(Scott McLennan)说道,他参与了这项以及其他基于好奇号数据的研究。
这是微生物可能生存过的水,尽管好奇号没有发现火星上存在生命的直接证据,而且它的设计目的也不是为了寻找生命,麦克伦南告诉《大众科学》杂志。

这些发现是好奇号项目发布的第二批重要论文中的一部分,今天发表在《科学》(Science)杂志上。在第一批论文中,科学家们对好奇号遇到的一些土壤进行了表征,并确定火星土壤中含有一些水分,未来人类访客可能能够提取。在这一系列的发现中,科学家们对盖尔撞击坑的水、岩石和辐射的历史有了更深入的了解。他们还确定了寻找有机化合物(构成大多数生命形式所必需、并由生命形式产生的分子)的方向。科学家们尚未在火星上发现丰富的有机物,但认为如果寻找正确的地方,仍然有可能挖掘(或说“火星化”?)出来。问题在于,火星表面暴露在辐射之下,这会分解有机化合物,即使它们曾经存在于这颗行星上。
以下是今日发现的亮点。我已链接到《科学》杂志称将发布论文免费版本的页面。然而,由于这些页面似乎尚未发布(我尝试时收到了404错误信息),我还包含了论文在《科学》杂志网站上的链接,在那里您可能只能看到摘要。
宜居地带
在黄刀湾(Yellowknife Bay),好奇号看到了科学家们认为是由河流排入低洼湖泊沉积下来的岩石层。好奇号在岩石中只发现了少量盐,以及如果水不是中性就无法保存下来的矿物质。它还发现了表明水曾含有对某些地球细菌(称为化能自养菌)重要的化合物的矿物质,这些细菌通过分解周围岩石中的矿物质来获取能量。
“我们从地球上的古代岩石中获得了大量微生物存在的证据,这些微生物本可以存在于完全相同的环境中,”麦克伦南说。

研究人员认为,盖尔撞击坑的水最初是从地下涌出的,比较新鲜,然后随着周围岩石的矿物质溶解其中,其性质发生了变化。撞击坑中的沉积物也表明,那里曾经存在过约1500年的水,尽管这些计算并不精确——可能甚至有数十万年。湖泊可能有时会干涸,然后又可能从火星曾经拥有的地下水中重新注满。地球化学家仍在研究细节。
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寻找有机物
好奇号的一个仪器通过加热样本,然后分析岩石释放出的气体。部分分析发现了火星上存在碳和氮的证据,这两种元素都是生命所必需的。然而,科学家们无法确定碳是来自矿物质还是有机分子。
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美国宇航局戈达德空间飞行中心(NASA Goddard)的科学家詹妮弗·艾根布罗德(Jennifer Eigenbrode)在一次网络直播新闻发布会上表示,由于火星稀薄大气层下强烈的宇宙辐射,科学家们没有发现有机分子的进一步证据。但另一支研究团队正在努力克服这一障碍。该团队模拟了风在盖尔撞击坑中风化岩石的情况。他们的结果表明了应该在哪里驾驶好奇号,以找到近期风化且暴露于辐射时间较短的岩石表面。这些岩石可能仍然含有完整的有机分子。
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辐射轰炸
一个团队测量了好奇号在大约300天内的辐射剂量。测量结果显示了任何过去的微生物必须应对的情况,以及任何未来的火星访客需要如何防护自己。
前往火星、停留500天然后返回的宇航员将暴露在大约1000毫希沃的辐射中。这比宇航员在国际空间站停留六个月接收到的辐射量还要高出10倍以上。
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以及更多
今天发表的一项研究描述了好奇号钻探的2厘米深孔中岩石的矿物成分。这项分析让科学家们更清楚地了解了这些岩石在火星历史上的形成时间(在此处或《科学》杂志上查看原文)。
另一篇论文确定,一块采样岩石是在一个寒冷、干燥时期形成的,表明火星的地质历史是多样化的,包括湿润和干燥的时期(在此处或《科学》杂志上查看原文)。