近日,一項轟動科學界的重大發現刊載于《國家科學評論》期刊,揭開了火星內部隱匿的全球性液態水層的神秘面紗。研究表明,這片龐大的地下海洋處于火星地表下方5.4至8公里深處,其蘊含的水量極為可觀,足以將整個火星覆蓋,形成深度介于520至780米的全球性海洋,水量等同于地球南極冰架的總儲量。

火星地下驚現巨型海洋,古老生命奧秘能否破解
這一令人驚嘆的成果,源自美國與中國科學家攜手組成的聯合團隊。他們借助對NASA“洞察號”著陸器所收集的火星地震波數據展開分析,成功捕捉到地殼深處存在海洋的確切證據。當地震波穿透這些深層巖層時,傳播速度顯著下降,這正是液態水存于多孔巖石中的典型表現。
此發現為科學家們長久以來探究的“火星水失蹤之謎”提供了關鍵線索。數十億年前,火星表面曾遍布龐大的水體網絡,造就了如今我們所見的溪谷、沖積平原與沉積巖。然而,隨著火星磁場的消逝,太陽風逐漸剝離大氣層,致使地表液態水大量逃逸至太空或者凍結成冰。但經計算發現,逃逸的水量遠不及火星歷史上的總水量,約30%的“失蹤水體”始終未能得到合理的解釋。
如今,地下海洋的現身恰好填補了這一空白。科學家們推測,巨量的水體通過巖石孔隙滲透至地下,并被封存在地層深處。這一發現不僅解開了火星水體失蹤的謎題,還為火星曾擁有溫暖濕潤環境提供了有力佐證。中國“祝融號”火星車在烏托邦平原的探測表明,地下10至35米深處蘊藏著與地球海岸沉積物極為相似的地層結構,這些層狀沉積物正是持續穩定的大型水體長期作用的產物。
火星環境的劇烈變遷起始于行星內核的冷卻,全球性磁場逐漸消散,致使火星大氣在太陽風的猛烈轟擊下不斷逸散。隨著大氣愈發稀薄,溫室效應瓦解,地表溫度急劇下降,液態水無法繼續在地表留存,火星逐步陷入干燥寒冷的境地。不過,水并未徹底消失,而是被封存在地下,成為火星生命潛在的“避難所”。
2023年,《自然》雜志發表的研究顯示,“好奇號”火星車在蓋爾隕石坑觀測到的六邊形泥裂構造,是通過反復的濕潤 - 干燥循環形成的,這種周期性的水文環境持續了數千年乃至數百萬年,為生命的化學演化創造了絕佳條件。甲烷的周期性出現,也始終是火星潛在生命最為有力的間接證據。NASA于2021年宣稱,軌道探測器觀測到火星冰層下方釋放出的甲烷氣體,在特定區域形成了可探測的“薄霧”。
更令人激動不已的是,構成生命基礎物質的線索也相繼被發現。2017年,“好奇號”在火星蓋爾隕石坑的硫酸鈣礦脈中,發現了38億年前的硼酸鹽沉積,硼酸鹽在生命起源過程中扮演著至關重要的角色,它能夠穩定脆弱的核糖分子,推動RNA的形成。而在智利阿塔卡馬沙漠的溫泉中,微生物形成的二氧化硅結構與火星“勇氣號”探測器所發現的沉積物驚人相似,這些熱液環境或許為火星古代生命提供了棲息之所。
盡管現代火星地表已然成為生命難以生存的禁區,但新發現的深層海洋卻為生命提供了絕佳的庇護。巖層阻擋了輻射,地熱維持著水溫,水巖反應能夠產生氫氣等能量物質,為嗜極微生物創造了潛在的生存空間。科學家們猜測,倘若火星生命曾隨著環境惡化轉入地下,其最有可能的形態會是類似于地球深海古菌的化能合成微生物,依靠水與巖石反應產生的氫能或硫化物維持生存。
然而,要證實地下生命的存在,仍需突破技術瓶頸。目前的火星車,如“毅力號”僅能鉆探5厘米的深度,而地下海洋卻位于5公里以下。研發能夠在火星極端環境下作業的千米級鉆機,成為未來任務的關鍵目標。即便“毅力號”采集的淺層樣本被送回地球,也可能由于宇宙射線的破壞而丟失關鍵生物信號,所以需要直接從年輕地質單元采集樣本。
火星探索的終極目標已從單純的“尋找水”轉變為“解碼生命起源”。倘若火星地下生態圈被證實存在,將有力證明生命在宇宙中具備驚人的適應能力。對人類而言,這一發現更具有現實意義:封存在地下的巨量水冰,能夠滿足未來火星基地的水資源需求,為人類駐留火星提供資源支撐。
在火星的天際邊,洞察號著陸器的太陽能板反射著遙遠太陽的光輝,而在它腳下數公里深處,水在巖石縫隙中緩緩流淌。那是38億年前海洋的最后“訴說”,也是這個寒冷星球深藏的生命律動。當未來的火星移民目睹地下鉆探井中涌出的第一股水流時,他們觸摸到的不僅僅是資源,更是兩個星球共同擁有的宇宙奇跡。





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