火星确实曾经拥有水

    [国家航天局网讯] 3月19日，美国宇航局宣布，“机遇”号火星车通过分析镶嵌在火星岩石上的小石球的构成成分，进一步证实了火星上曾经有水存在。这也再次引起了人们对火星探测结果的关注。    　　实际上，欧空局的“火星快车”和美国的“勇气”号、“机遇”号3个探测器都不辱使命，分别在火星上找到了存在冰冻水和曾存在液态水的证据。

　　火星南极存有大量冰冻水    　　已经环绕火星运行了3个月的“火星快车”，目前最大的贡献就是发现火星南极拥有大量的冰冻水。早在今年的1月23日，欧空局就发布公告称，“火星快车”上的红外相机对火星南极地区上空的水蒸汽分子进行了分析，确认该地区存在着水。不过它们不是液态的，而是冰冻水。这些水冰部分裸露在火星表面上，并没有被由二氧化碳凝固形成的干冰全部覆盖。这是人类首次直接在火星表面上发现水。    　　由于占火星大气95%的成分是二氧化碳，当温度降至-125℃以下时，它会凝结成干冰，故而以前观测到火星的两极冰冠，科学家们都认为是干冰。早期的航天探测表明，火星南极冰冠到夏季就消失，而北极冰冠一年四季都存在，说明后者至少有一部分是由水冰组成的。因为测得北极夏季温度介于-58℃～-73℃之间，若是干冰早就汽化了。美国“火星全球观测者”于2000年4月17日曾拍摄到南极冰帽，但不能确定就是水冰。“火星快车”的不同凡响之处，就在于它用更先进的仪器首次探明火星南极储有水冰。不过，尚不清楚这些水冰是长期存在，还是夏季蒸发而冬季凝结。    　　3月17日，法国空间天体研究所称，“火星快车”发回的光谱影像显示，火星南极区域存在大量的冰冻水，有3个区域中明显含有水冰。其中的小部分明亮区域，主要由干冰构成；余下的大部分主要由水冰构成。极冠覆盖的永久冰帽是一个厚度为1～3公里、宽度约400公里的板块。环绕冰帽的高低不平的陡坡外面的冰床，似乎不含干冰。在沿陡坡而下的远处，存在着由水和尘埃混合而成的裸露水冰。    　　科学家们通过分析“火星快车”探测到的数据发现，火星表面有许多被水侵蚀的痕迹，说明过去可能存在大量的液态水。

　　火星表面曾经拥有液态水    　　在火星上工作了近两个月的“机遇”号，最大的收获是在它着陆的梅里迪尼亚地区发现该处曾经被液态水浸泡，从而证实火星曾有过一段潮湿时期。科学家们从它登上火星后传回地球的照片和观测数据中得出了上述结论，并在3月2日美国宇航局举行的新闻发布会上宣布了这一重要发现。虽然以前的航天探测也曾表明火星表面有水流过的痕迹，但远没有“机遇”号提供的资料详实。    　　新发现中还包括岩层构造的证据。岩石嵌有直径2～3毫米的小球，像是岩层风化的结果。这显示它们可能是被水浸泡过的多孔岩石中所溶解矿物的凝结产物。同时发现岩石上有很多奇怪的小孔，仿佛筛子般的表格状孔洞。这可能是已经消失的矿物盐晶体留下的痕迹，此种晶体曾经存在于火星表面储有的咸水之中。“机遇”号上的α粒子X射线分光计在岩床中发现了大量的硫，其他仪器观测到这些硫以硫酸盐的形式存在。另外，“机遇”号所携带的穆斯鲍尔分光计还在岩石中发现了高浓度的黄钾铁钒，这是一种只在有水的地方才存在的富含铁的矿物质。以上四个方面的证据表明，起码火星局部地区曾经是个水的世界。    　　3月5日，美国航天局的科学家说，“勇气”号也找到了火星上曾经有水存在的证据。它在古谢夫环形山区域用打钻机对一块名为“哈姆佛雷”的岩石钻了一个2毫米深的洞，然后用机械臂上的显微成像仪进行了观测。科学家们分析后认为，在岩石形成过程中，曾经有水渗入，矿物质随水分进入岩石形成结晶并留在石中。    　　3月19日美国宇航局宣布了“机遇”号探测的新成果，通过用穆斯鲍尔分光计和微型热传送分光计对嵌在岩石上的小石球进行测定，从而证实其主要成分是赤铁矿，而赤铁矿通常是在有水的环境中形成的。这进一步支持了火星上曾经有水的结论。

　　期待更多更大的发现

　　虽然发现火星南极有大量冰冻水，火星表面曾有液态水，但对冰层厚度尚不清楚，对表面水是否有一部分渗入地下也不知道。对这两个问题，科学家们正在等待“火星快车”的下一步探测结果。因为它携带的7种仪器中，有一种是火星地下分层与电离层探测雷达。

　　这种雷达装有长达40米的天线，通过天线发射的电波可以穿透火星地表以下几公里深。由于火星电离层、地表和地下不同层次的物质会以不同方式反射电波，因此根据接收到的回波，可以判断火星地层结构，分辨出各个层的主要成分，如水冰、干冰、岩石、沙砾等，其垂直分辨率可达百米量级。由于水对电波吸收极强，故而可从回波是否突然减弱中判读出来。这样，火星南极冰冻水的厚度和火星地表下有无冰或水就可探测出来。以前科学家们根据“火星环球观测者”和“奥德赛”的探测结果，曾判断火星地表以下有冰水和流动水，情况究竟怎样，也要靠“火星快车”予以断定。尽管它的雷达探测数据最早要等到4月份才能传回地面，但科学家们相信能够收到给予肯定回答的证据。

　　尽管“勇气”号和“机遇”号的主要探测使命已经完成，但美国宇航局表示，将延长它们原定90天的工作计划，直到其太阳能充电电池板无法提供必要的能量为止。前者下一步将驶向一座小山研究火星的地质史，后者将测定名为“小鹰”的一个浅坑的土壤成分。科学家们希望它们能有新的发现。

　　水分、空气和适宜的温度是生命存活的必要条件。目前虽然发现火星南极有冰、火星表面曾经有水，但未发现生命迹象。对火星水何时储有以及曾存在多长时间等问题的解决有待火星取样，以便给科学家们提供实物进行研究。设想中的火星样品，取自表层以下一定深度的地方，但这最早要等到2011年发射航天器才能开始实施。看来，人类探测火星的征程依然任重道远。（尹怀勤）