(德國之聲中文網)對美國國家航空航天局(NASA)已退役的洞察號(InSight)火星探測器的最新數據分析顯示,火星可能擁有大量液態水。洞察號在2018年發射,當時的任務是紀錄火星的地質活動狀況,它也快速偵測到火星是一顆仍活躍著的行星。
新的數據分析顯示,當火星在數十億年前失去大氣層後,水份並沒有蒸發或僅成為南北極的冰凍水。不過,要獲取這些水基本上是不可能的。因為火星上的水並不存在於表面,而是分佈在火星地殼以下至少11公里深處的岩層當中。
加州聖地牙哥大學和柏克萊大學研究員估計,火星上浸泡在岩層中的液態水,足夠創造覆蓋整個火星約2公里厚度的海洋。
但是,由於目前地球上沒有任何探鑽能夠汲取那樣深度的地下水,要在火星上做到這項創舉可說微乎其微。
經過長達六個月、四億八千兩百公里的漫長旅行,美國宇航局的「洞察號」探測器已成功登陸火星。為期兩年的火星探索項目就此拉開了序幕。
圖片來源: picture-alliance/dpa/Jet Propulsion Laboratory「洞察號」是一個耗資10億美元的國際科研項目。其中包括德國製造的一隻機器鼴鼠,它將鑽入火星地表下五米處,以測量火星的內部溫度。此外,「洞察號」還攜帶了一台法國造的地震儀,以實地確認火星上是否也存在地震現象。火星和地球雖然屬於近鄰,但「洞察號」成功登陸的訊息仍然需要8分鐘方能抵達地球上的指揮中心。
圖片來源: picture-alliance/ZUMA/NASA/B. Ingalls「洞察號」三足探測器在火星的埃律西昂平原(Elysium Planitia)著陸,這也是NASA的預定著陸區。項目經理霍夫曼表示,著陸點正是預計的中心位置,不過,NASA的為此進行的最終計算尚未完成。重達360公斤的探測器是固定裝置,它將在著陸點進行為期兩年的探測工作。
圖片來源: picture alliance/Zuma/NASA/JPL「洞察號」長達近五億公里的漫長路途中,一對小型衛星一直相伴左右。這兩台實驗衛星不僅即時傳回了登陸成功的好消息,而且在登陸成功僅4.5分鐘後就發出了洞察號拍攝的第一張照片。迄今為止,登陸火星的成功率僅為40%。
圖片來源: picture-alliance/dpa/Jet Propulsion Laboratory「洞察號」進入火星大氣層後,必須在六分鐘之內通過降落傘和制動引擎將時速從19800公里降至零。「洞察號」首席科學家貝內特(Bruce Banerdt)說:「登陸火星是人類星際探索過程中一個必須完成的艱巨任務。」 從1976年的「維京號」至今,這已經是美國NASA進行的第九次登陸火星嘗試。
圖片來源: picture-alliance/dpa/Jet Propulsion Laboratory洞察號在其長達兩年的探測使命中都會停在最初的登陸位置上。重達八百磅的洞察號將用其六臂機械手,將機械鑽台和地震監測儀放置在火星表面。機械「鼴鼠」將探測火星地表下溫度,地震儀則會監測火星可能的地震活動。洞察號並不具備探測火星是否存在生命的能力。看來,這一艱巨任務將留給後續的探測器了。
圖片來源: Reuters/M. Blake 利用洞察號火星探測器探測水源
儘管缺少科技設備探測火星的地核,科學家表示,分析波動數據也能瞭解火星的地殼和礦物組成。
這些數據來自洞察號火星探測器四年期任務,該任務在2022年12月結束。
在蒐集的數據中,有部分記錄被稱為 「火星地震」,此外還有隕石撞擊造成的星球表面震動,洞察號錄這些活動過程中地震波的波速。
研究團隊利用「岩石物理模型」來計算火星的地殼屬性,這是藉由快速移動的地震波通過岩石來測得。
研究主持人,同時也是聖地牙哥大學斯克裡普斯海洋研究所(UC San Diego's Scripps Institution of Oceanography)地質物理學家的萊特(Vashan Wright)表示:「我們的目標是研究聲波和岩石成分的相關性。當岩石密度越高,聲波傳遞速度越快。當你添加一些液態水在裡面,聲波速度會提升。假使岩石裂開,聲波速度會下降。」
萊特和同事對他們的研究採取「未知論態度」,他們並不期待在火星地層下找到液態水,而是期待找到任何一丁點與水相似的物質,或是蔓延在岩層中的水份。
萊特說:「人類對火星一直以來都有許多疑問和好奇,這項研究給我們一些答案-它給我們線索以瞭解未受人類影響的水循環是什麼樣子。」
4個人共享160平方米的住所,聽上去挺不錯?可是,這4個人要在這裡住上整整一年,不得離開:這是NASA的火星任務測試項目,為將來的載人探火積累寶貴經驗。
圖片來源: Go Nakamura/REUTERS今年6月,4名志願者就會入住改造後的飛機庫「火星沙丘阿爾法」,正式開始火星居住環境模擬測試。他們將在休斯頓航天中心的160平方米「豪宅」內居住一整年。除了室內,美國宇航總局(NASA)在住所旁也設置了一片戶外模擬區域,並且鋪設了大量的紅沙,盡可能模擬火星表面環境。
圖片來源: Go Nakamura/REUTERS科學家首先要測試任務人員對長期隔離環境的心理承受能力。負責此次試驗的NASA科學家Grace Douglas表示,這將有助於瞭解今後載人火星任務需要哪些「必要資源」。
圖片來源: Go Nakamura/REUTERS四名志願者不能攜帶太多的個人物品。在整整一年的測試中,他們只能居住在這樣狹小的臥室裡。值得一提的是,這些房間都是3D列印而成。NASA想借此測試在月球、火星等外星表面3D列印建築的能力。
圖片來源: Go Nakamura/REUTERS除了臥室,「火星沙丘阿爾法」還有兩個衞生間、一個醫療室、一個休閒室、多個工作區。研究人員還會定期測試志願者對壓力的反應。比如,淡水儲量減少、設備損壞等。
圖片來源: Go Nakamura/REUTERS志願者可以通過一個氣閘艙進入火星戶外模擬環境。NASA也為他們準備了相應的靴子,讓他們踩在紅色沙地上時也有火星上的感覺。
圖片來源: Go Nakamura/REUTERS火星表面重力只有地球的38%,因此NASA在模擬環境中也做出了相應安排:一種特殊的跑步機。研究人員表示,在收集足夠數據後,將進一步擴展基礎設施,因為「我們不能強迫志願者連續6小時轉圈子」。
圖片來源: Go Nakamura/REUTERS志願者在為期1年的測試期間,還能在牆上嘗試種菜。對於未來的火星任務而言,自給自足的意義不僅僅在於有新鮮蔬菜可吃,也能節約從地球發射火箭的寶貴載荷空間。
圖片來源: Go Nakamura/REUTERSNASA希望能夠借這次的測試採集到長期載人太空任務的重要數據。不過,在開啟浩大的載人火星任務前,航天部門需要首先重返月球。按照計劃,NASA將在2025年前後再次實現載人登月。
圖片來源: Go Nakamura/REUTERS 哪裡有水源,哪裡就有生命?
萊特和同事不是第一個想瞭解液態水是否存在於火星的研究團隊。
2022年,美國加州理工學院利用「火星偵察軌道衛星」研究火星地表上的鹽分沉積,他們推測直到20億年前水分都還存在於火星。
有關北極冰帽的研究顯示,液態水可能存在於寒冷的地表下,但近期的調查認為,這可能只是一種雷達偵測上造成的錯誤解讀。
根據十年前NASA的研究顯示,水分有可能偶爾在火星地表上流動。這個結果令許多努力尋找火星上是否有生命的科學家感到興奮。跟地球一樣,液態水被認為是生命起源與演化的重要因素。
萊特說:「水似乎對生命來說是必要條件。...如果你在深處發現水,並不意味著生命,它意味著生命存在的可能性。」
這份研究數據現在刊登在美國國家科學院院刊上。
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