NASA上周神神秘秘地暗示自己在火星上有了大發(fā)現(xiàn)，會(huì)在美國東部時(shí)間9月28日上午11時(shí)30分召開新聞發(fā)布會(huì)公布這一發(fā)現(xiàn)——但是，熟悉NASA的人都知道，這種神秘兮兮的把戲最后拋出來的肯定不是你們想要的了！還記得上次NASA的“大新聞”嗎？只不過是在已有的上千顆地外行星上加了幾百顆，其中有一顆比以往更可能是石頭做的而已。

這次也一樣：當(dāng)然是大發(fā)現(xiàn)，只是不是你們想要的那種大發(fā)現(xiàn)。想接受劇透的洗禮？往下看。

不過，眼見和NASA關(guān)系密切的電影《火星救援》即將在北美上映，這邊廂NASA就賣起了火星的關(guān)子，有網(wǎng)友忍不住吐槽：你們是不是在火星上發(fā)現(xiàn)了馬克·沃特尼（《火星救援》的主人公）？

NASA發(fā)布會(huì)說的是什么呢？其實(shí)就是一篇新論文……

在剛剛發(fā)表在《自然·地球科學(xué)》上的一篇論文中，研究者稱他們了現(xiàn)今火星上存在液態(tài)水的證據(jù)。是的，是現(xiàn)今的液態(tài)水，不是很久以前的水，也不是冰（后兩者我們?cè)缰懒耍?/span>

可惜，這水不能直接喝：這是“鹵水”，還不能用來鹵蛋。

故事最早發(fā)生在2011年。當(dāng)時(shí)亞利桑那大學(xué)的本科生盧金德拉·歐嘉（Lujendra Ojha）在研究NASA高分辨率影像實(shí)驗(yàn)（High Resolution Imaging Science Experiment，HiRISE）獲取的影像時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一些窄而且低反射率的條帶。這些條帶比周圍要暗40%，像是小型的溝壑。這種溝壑一般寬在5米以下，長度各異，最長可以達(dá)到1.2千米。

灰色狹長部分顯示的便是火星地表的小型溝壑。圖片來源：NASA/JPL/University of Arizona

這種溝壑發(fā)育在比較陡峭的山坡上（坡度大于25°），有季節(jié)性的變化，一般在火星的春末開始發(fā)育或生長，在初冬之后變小或消失，往復(fù)如此。

歐嘉和同事把這種像溝壑一樣的東西命名為“季節(jié)性斜坡紋線”（Recurring slope lineae，RSL）。RSL不僅呈現(xiàn)季節(jié)性變化，在一天之內(nèi)也會(huì)有明顯的變化，比如一天最大可以延長20米。

火星RSL的年際變化。A圖所示是一個(gè)隕石撞擊坑，周緣發(fā)育了一系列的RSL，黑色箭頭指示了一些RSL的位置。A圖中下方的方框?yàn)锽~E各圖所反映的位置。B圖是28火星年（MY）夏末的RSL發(fā)育情況，C圖是29火星年初春RSL衰退后的情況，C圖是晚春時(shí)節(jié)RSL重新發(fā)育，D圖是初夏RSL的情況。

隨著越來越多的RSL被發(fā)現(xiàn)，它們的分布規(guī)律也越來越明顯。早期僅在南半球32°至48°之間發(fā)現(xiàn)有RSL，隨后在火星南北半球的低緯度地區(qū)也確認(rèn)了12個(gè)RSL分布區(qū)，最北的一個(gè)位于北緯35°。可以明顯看出，南半球的RSL更多。此外，RSL多發(fā)育在山坡的向陽面。

黃色點(diǎn)是RSL分布的區(qū)域，可以明顯看出主要分布在南半球，而且在較暗的地區(qū)（反射率低）

火星上為什么會(huì)有RSL，它們又為什么會(huì)有這些變化呢？對(duì)這種現(xiàn)象有好幾種解釋，其中一種認(rèn)為RSL可能類似于火星兩極沙丘上二氧化碳季節(jié)性的解凍（Defrost）。在火星兩極的沙丘下，存在著冰凍的二氧化碳。它們?cè)谙募緯?huì)解凍，沖出沙丘產(chǎn)生沙流，在沙丘上留下溝壑一樣的東西。

但是，火星的中低緯度地區(qū)溫度比較高，不存在封凍二氧化碳的條件。所以，這種現(xiàn)象還有另外一種解釋：這可能是火星表面的液態(tài)水流所致。

由于火星表面的溫度比地球低不少，通常被認(rèn)為不適合液態(tài)水存在。但是，在RSL發(fā)育的地方，溫度普遍高于250K（相當(dāng)于-23.15℃），一般在273K以上。

如果有鹽類溶解到水中（即鹵水），水的凝固點(diǎn)可以被顯著降低，最高可以降低80K。此外，鹽類的存在還能顯著降低水的蒸發(fā)率，并能吸收大氣中的水分以維持自身。也就是說，RSL可能是火星地表的鹽水溶液流動(dòng)形成的。

但是，以上解釋在此前都只是推測——直到這項(xiàng)最新的研究為火星表面鹵水的假設(shè)提供了有力的證據(jù)。

新的研究結(jié)果表明，RSL（圖中暗色細(xì)紋）的形成源于流淌在火星表面的鹵水。NASA/JPL/University of Arizona

在這項(xiàng)新發(fā)表的研究中，研究人員利用集成火星普查光譜儀（Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars，CRISM）獲取了RSL發(fā)育地區(qū)的影像。由于不同的物質(zhì)對(duì)光的吸收和反射能力不同，通過定量分析不同波段光在某位置被吸收和被反射的程度，并與已知物質(zhì)的光譜特征相比較，研究人員就能推測火星表面該位置上的物質(zhì)的成分或組成了。

研究者提取了影像上RSL發(fā)育地區(qū)的光譜，把它與實(shí)驗(yàn)室測得的不同礦物或混合物的光譜作了比較。一般來說，如果礦物中存在有分子水（H2O）或OH團(tuán)，就會(huì)在光譜曲線上特定的波段形成強(qiáng)烈的吸收波谷。而他們?cè)赗SL發(fā)育地區(qū)的測量結(jié)果中恰恰也有這樣的特征吸收波谷存在。

RSL發(fā)育地區(qū)的光譜分析。a和b分別是所測量像元的位置；c圖示測量結(jié)果，不同顏色分別對(duì)應(yīng)于a和b圖中不同顏色的框，黑線是擬合曲線。d圖是實(shí)驗(yàn)室不同的含結(jié)晶水的礦物的測量結(jié)果?？梢钥闯?，在1.48μm、1.9μm和2.14μm處有明顯的吸收波谷。

綜合多個(gè)對(duì)比研究結(jié)果，由于火星上不同RSL發(fā)育地區(qū)的光譜特征和高氯酸鎂、氯酸鎂、氯化鎂以及高氯酸鈉的光譜相符合，研究者認(rèn)為在RSL發(fā)育地區(qū)含有這些易溶于水的礦物。以往的探測發(fā)現(xiàn)火星表面普遍存在這類可溶性的鹽類，RSL區(qū)域的礦物很可能是這些鹽溶于水后再沉淀富集而成的。

簡而言之，上述結(jié)果提供了現(xiàn)今火星上存在液態(tài)水的有力證據(jù)，而且這種水是鹵水。

那么問題來了：

目前為止，這個(gè)問題尚沒有確切的答案。RSL主要分布在中低緯度地區(qū)，發(fā)生在溫度較高的季節(jié)，多在向陽的山坡上，而且那些地方表面比較暗（對(duì)太陽光的反射較弱）。

一種假說認(rèn)為RSL的水可能來源于冰。但是，中低緯度、夏季、向陽，這種地方的冰會(huì)很快會(huì)發(fā)或流失，不大可能為RSL提供所需的水。

形成RSL所需的水從哪里來？目前還沒有確切的答案。圖片來源：NASA/JPL/University of Arizona

另外一種觀點(diǎn)認(rèn)為，水來自于空氣——當(dāng)然不是直接來自空氣，而是通過一些礦物的潮解（deliquescence）把空氣中的水固定下來。一些礦物容易能夠自發(fā)吸收空氣中的水，如常用作干燥劑的氯化鈣，研究人員在RSL中發(fā)現(xiàn)的氯酸鎂等礦物也具有吸水性。當(dāng)溫度較高時(shí)候，這些礦物吸附的水就會(huì)釋放出來，成為液態(tài)流水，形成RSL。但問題是，火星大氣中的水能夠支撐形成如此多的RSL嗎？不一定。

南美洲阿塔卡瑪沙漠在智利安托法加斯塔一帶的地質(zhì)條件，一直被認(rèn)為近似于火星地表，那里極端干燥，能有微生物活躍的唯一環(huán)境便是存在潮解鹽類的地區(qū)。那么，如果RSL的形成確實(shí)和高氯酸鹽的潮解有關(guān)，那么它們的存在可能就為生命在近地表提供了一個(gè)潮濕的環(huán)境——這些地區(qū)，將是未來火星生命探索的一個(gè)方向。

（編輯：Calo）