在地球之外寻找生命已经成为天文学家最痴迷的事情之一,而火星则一直被认为是发现生命的最佳地点。生命在有水的地方茁壮成长,最近的研究表明这颗红色星球上存在着地下湖泊,这引起了全球的兴趣。
一般轨道飞行器会利用雷达信号穿透岩石和冰。当它们被不同的材料反射时,这些信号会发生变化。在火星上发现的不寻常雷达反射信号曾被解释为液态水,但现在,一些科学家认为,这些信号可能并不是水造成的。
在2018年,意大利国家天体研究所的罗伯托·奥罗塞领导的一个团队宣布了一些证据,表明火星南极冰帽深处存在地下湖泊。该团队研究了欧洲航天局 (ESA) 火星快车轨道飞行器上的雷达数据,该仪器显示极地冰盖下有明亮的信号。科学家们认为,这些信号可能是液态水造成的。
但最近,研究人员在实验室进行了低温测试,发现低温下的水并不能造成这种雷达信号。由于许多可能的地下湖泊均位于火星上过于寒冷的地区,因此火星上造成这些信号的物质可能不是水。
来自美国宇航局喷气推进实验室 (JPL) 的阿迪提亚·R·库勒和杰弗里·J·普劳特分析了十五年来火星极地附近的44000个雷达回波。他们在靠近地表的地方发现了许多这样的明亮信号。但这些地方都太冷了,水不可能以液体形式存在。那究竟是什么造成了这种雷达回波呢?
两个独立的团队进一步分析了数据。ASU 的卡弗·比尔森完成了一项理论研究,提出了几种可能性,其中之一是火星粘土。
约克大学的艾萨克·史密斯测量了火星粘土的性质。他将几个粘土样品放入一个圆柱体中,然后测量雷达信号与它们之间的相互作用。这些火星粘土看起来像普通的岩石,他将它们浸泡在液氮中,冷冻到零下50摄氏度,接近在火星南极观测到的温度。
之后,使用同样的雷达装置检测,发现火星岩石样本给出的结果与之前欧洲航天局火星轨道飞行器得到的完全吻合。
而在火星南极冰盖附近,分散分布着这种火星粘土。史密斯的团队证明,低温下的火星粘土可以反射雷达波。它不需要含有不寻常的盐或者温度,而且它们存在于火星南极。于是,又一个火星存在水的假说被推翻了。
关于火星上有水存在的说法已经有过多次。2015年,美国宇航局的火星轨道侦察器发现了看起来像潮湿的沙子沿着斜坡流下的条纹,这种现象被称为“循环斜坡线”。起初研究人员认为,火星上发现的神秘条纹,符合水合矿物质的特征。
然而,通过航天器上的高分辨率成像科学实验 (HiRISE) 相机的反复观察,发现黑色的条纹是由沙粒和沙尘滑下山坡形成的,而不是由于含水而变暗。这种现象只存在于陡峭的山坡上,干燥的沙粒可以像活跃沙丘的表面那样下沉。
而这一次的雷达波,又让人们误以为找到了火星上有水的证据。
当然,尽管火星粘土的模型可以解释这些不寻常的雷达信号,但这仍然是一个假说。不登陆火星南极,就不可能确认这些明亮的雷达信号是什么。这些信号现在是个谜。