火星上最大的火山附近,大气里飘出了一种不该轻易出现的气体。研究人员认为,这可能是地下岩浆活动的信号,也可能是火星上存在类似地球热液喷口环境的线索——注意,是"可能"。
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这项研究发表在《科学进展》(Science Advances)期刊上。欧洲的"火星微量气体轨道器"(ExoMars Trace Gas Orbiter,TGO)在阿尔巴山(Alba Mons)区域的裂隙附近,探测到氯化氢气体的可能信号。阿尔巴山是火星表面积最大的火山;火星上以高度著称的奥林匹斯山则是另一座。
科学家把这种气体解释为火星风化层之下高温岩浆的排放物。研究团队提出,阿尔巴山一带可能存在与地球热液喷口相似的环境——地球上生命的起源被认为与这类热液区域有关,那里的生命至今仍然繁盛。
研究第一作者、俄罗斯空间研究所的亚历山大·特罗希莫夫斯基(Alexander Trokhimovskiy)在给媒体的邮件中表示,此前美国宇航局的"洞察号"(InSight)着陆器曾通过地震观测和建模推断火星上可能存在岩浆;而这次的新发现,是火星休眠火山释放气体迄今最强的证据。他写道,这项研究提供的是一条互补的、可能独立的证据线:大气观测揭示了地下岩浆系统释放气体的可能特征。
不过,要确认这些排放,还需要更多研究。
为什么一开始不敢下结论
TGO早在2021年就探测到火星大气中的氯化氢气体,但科学家当时不愿把它和火山活动直接挂钩。研究合著者、牛津大学访问研究员凯文·奥尔森(Kevin Olson)解释了几点顾虑:这种气体看起来是季节性的;分布并不集中在可能的火山区域;而且硫等其他火山气体标志物也没有出现。
后续工作改变了看法。这种气体不只在火星南半球的暖季春夏出现,也在北半球的冬季出现。奥尔森说,他在任务第一个火星年的北半球初冬捕捉到两次观测,第二年又捕捉到一次;由于火星轨道更宽,一个火星年接近两个地球年。这两年的淡季测量在位置和时间上都彼此接近,这相当令人意外。随后团队专门在这个时间、这个地点安排了一组有针对性的测量。
这轮观测持续了两个火星年,约合四个地球年,提高了科学家看到氯化氢从火山附近喷口"注入"大气的可能性。团队确认了北半球这些不合季节的观测,发现了一个"清晰而显著"的信号,随后信号减弱,降到航天器的探测阈值以下。奥尔森说,这种不一致更像是"一股气体进入大气",而不是常规的大气化学过程。他强调,这一关联仍只是假说,但在四个火星年的观测中,这种气体只在这一局部出现,别处没有。
两路证据怎么对上
论文合著者、波兰科学院研究行星地质学的教授丹尼尔·梅热(Daniel Mège)确定了气体可能逸出的裂隙位置。他说,"洞察号"在地面、"TGO"在轨道,两者互补的证据让这项研究更有分量:洞察号探测到地壳中的活动,TGO则在大气中探测到排放。
梅热同时提醒,岩浆活动本身并不是生命的标志。他指出,地球最早的生命形态来自热液区这类地方,那里物质与能量的汇聚方式,与火星上可能的喷口相似。但要让生命形成,该区域的条件需要至少数百万年保持有利。
他在邮件中说,如果这些要求能在局部尺度、也就是渗漏结构的尺度上得到满足,"活着的生物也许正等着我们去发现它们"。但他也直言,在如此局部的尺度上长期维持稳定条件,并不是显而易见的事。
换句话说,这项研究给出的不是"火星有生命"的结论,而是一个值得继续盯住的地点,和一条需要更多观测去验证的线索。
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