科学家发现火星表面有条件保存液态水

美国阿肯色大学太空和行星科学中心的Derek Sears和同 事们最近进行了一项模拟实验,该实验显示火星表面可以有液态水存在。“这一实验 有助于我们理解在火星上水的状态是如何变换的。”研究者说。 

火星上的气压只有7毫巴(1毫巴等于100帕斯卡),而地球上是1013毫巴;火星表面的平 均温度比地球低30多摄氏度,昼夜温度相差100多摄氏度。因此,科学家们一直在争论 ,火星上能否存在液态水。根据以前的实验与假设,科学家们认为,由于低压和低温 ,火星上的水分会直接从土壤蒸发到空气之中,不会经过液态的过程。 

但是火星表面千沟万壑的地貌,看起来又像是河流冲刷的“杰作”。为了揭开火星地 表是否存在液态水之谜,科学家们模拟火星的环境,进行过不少地质实验。但是,这 些实验都是在高压下,针对纯净水进行的。 

Sears和同事们在培养皿中模拟了火星的情况――充满二氧化碳的大气、7毫巴的气压 ,以及零摄氏度到零下25摄氏度的气温,同时他们还模拟了火星上的盐溶液,并测量 了这些溶液在各种不同温度下的挥发率。地球上的水流都含有盐分,因为当水分浸淫 土壤时,各种盐分会溶解到其中,因此Sears等人认为,在火星这颗红色星球表面的水 分中,同样也应该含有各种盐分。这些盐分能够降低盐溶液的凝固点。由于水中溶入 了钠、钙等盐分,溶液的凝固点大幅下降――氯化钠溶液的凝固点下降到零下21摄氏 度,而氯化钙溶液则降至零下50摄氏度。而且,“气温越低,盐溶液的挥发率就下降 得越快。这超出了任何人的意料。”研究小组的Chittenden说。 

一天当中,火星表面不同纬度地区的温度在零下125摄氏度到28摄氏度之间变化。因此 ,研究者们认为,在特定地区、特定时间段里,火星表面存在液态水是有可能的。 

“盐分的溶解,可以极大地增加火星上液态水的稳定性。这些盐分延伸了液态水保持 稳定的温度范围――即使在零下40摄氏度,盐溶液也能保持液态不凝固。同时,由于 低温,液态水的挥发率也下降了两个数量级。”研究者在报道这一成果的论文中写道 。该论文将发表在近期出版的《地球物理研究通讯》上。

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