火星上的水：发现三个埋藏的湖泊引起了科学家的兴趣

两年前，行星科学家报告称，在火星南极的冰层下发现了一个大型咸水湖，这一发现引起了兴奋和一些怀疑。现在，研究人员表示，他们已经确认了该湖的存在，并发现了另外三个。

9月28日，“自然·天文学1”杂志报道了这一发现，该发现使用了欧洲航天局(ESA)在火星快车轨道上运行的雷达数据。在此之前，2018年在同一地区检测到了一个地下湖泊-如果得到证实，这将是这个红色星球上检测到的第一个液态水，可能是生命的栖息地。但这一发现仅基于2012年至2015年的29次观察，许多研究人员表示，他们需要更多证据来支持这一说法。最新的研究使用了更广泛的数据集，包括2012年至2019年间的134次观测。

罗马大学的行星科学家埃琳娜·佩蒂内利(Elena Pettinelli)是这篇论文的合著者之一，她说：“我们发现了同样的水体，但我们还在主要水体周围发现了另外三个水体。”“这是一个复杂的系统。”

研究小组在火星快车上使用了一种名为火星地下和电离层探测高级雷达(MARSIS)的雷达仪器来探测该行星的南极地区。MARSIS发出无线电波，从行星表面和次表面的物质层反弹。信号被反射回来的方式表明了特定位置存在的物质的种类-例如，岩石、冰或水。类似的方法也被用来识别地球上的地下冰川湖泊。研究小组探测到一些反射率高的区域，他们说，这表明液态水被困在火星冰下超过一公里的地方。

这些湖泊的面积约为7.5万平方公里--面积约为德国的五分之一。最大的中央湖宽30公里，被三个较小的湖泊包围，每个湖泊都有几公里宽。

在火星表面，行星缺乏实质性大气层所产生的低压使得液态水是不可能的。但科学家们长期以来一直认为，火星表面下可能存在滞留的水，可能是数十亿年前该星球曾经有海洋和湖泊时的残留物。如果存在这样的水库，它们可能是火星生命的潜在栖息地。在地球上，生命能够在南极洲等地的冰下湖泊中生存。

但目前存在的盐分数量可能会带来问题。人们认为，火星上的任何地下湖泊都必须有相当高的含盐量，才能使水保持液态。虽然在火星表面下这么远的地方可能有少量来自火星内部的热量，但单凭这一点是不足以将冰融化成水的。“从热量的角度来看，它必须是咸的，”佩蒂内利说。

蒙大拿州立大学(Montana State University)环境科学家约翰·普里斯库(John Priscu)表示，含盐量约为海水5倍的湖泊可以维持生命，但当你接近海水的20倍时，生命就不再存在了。

“在南极洲的这些咸水池里没有多少活跃的生命，”普里斯库说，他的小组研究冰冻环境中的微生物学。“它们只是腌制的。(在火星上)可能就是这种情况。“。

火星湖泊本身的存在也仍然存在争议。在2018年的发现之后，研究人员提出了一些担忧，比如缺乏足够的热源将冰变成水。尽管最新的发现支持2018年的观察结果，并涉及更多数据，但并不是每个人都相信所确定的区域是液态水。

印第安纳州西拉斐特普渡大学的行星地球物理学家迈克·索里(Mike Sori)说：“如果明亮的物质真的是液态水，我认为它更有可能代表某种泥浆或污泥。”

亚利桑那州大学的行星艺术科学家杰克·霍尔特说，虽然他认为最新的数据很好，但他对解释并不确定。“我不认为有湖泊，”霍尔特说，他是NASA火星勘测轨道器(MRO)上火星浅层雷达探测仪(SHARAD)科学小组的成员。“即使在冰盖下面，这里也没有足够的热流来支撑盐水。”

正在前往火星的中国任务可能会提供一种方法来检查这些主张。天文一号任务将于2021年2月进入轨道，除了在表面部署一辆月球车外，轨道器还将携带一套科学仪器。其中包括可以用来进行类似观测的雷达设备。“它的能力类似于MARSIS和SHARAD，”昆士兰理工大学的大卫·弗兰纳里说。

就目前而言，这些湖泊是火星潮湿过去的遗留物的前景仍然是令人兴奋的可能性。“火星上可能有很多水，”佩蒂内利说。“如果有水，就有可能有生命。”