火星按照距離太陽的次序,排名第四,它也是距離地球最近的一顆外行星。長期以來,人類為尋找火星上的水而絞盡腦汁。
2018年7月31日,美國宇航局科學家宣佈:“鳳凰”號火星探測器在火星上加熱土壤樣本時鑑別出有水蒸氣產生,從而確認火星上有水存在。可是,到了8月5日“鳳凰”號又在火星上發現一種神祕的高氯酸根,它讓火星之水、火星生命之謎等歷史性難題變得更加撲朔迷離,使探索火星的故事頓生波瀾,一時間在全世界引起了廣泛關注,也使火星成為全世界最令人興奮的科學新聞。幾乎所有的天文學愛好者以及關心“火星人”的文學家、科普作家等,心絃繃緊,目光仰視,等待謎底的揭開。一個“鳳凰”號,確認了火星上有水,點燃了無數關於火星生命的火花,又爆出有“生命的毒藥”(高氯酸根)這條恐怖資訊,這一切,無不說明人類是太在意火星、太關注與“火星生命”有關的話題。
從19世紀70年代起,火星和它上面的水持續不斷地挑逗著公眾和科學家們的好奇心。隨著“鳳凰”號2008年5月25日成功登陸火星北極區,答案逐漸顯現:火星上確實有水。眾說周知,“水是生命之源”因此,這一驚天發現又意味著火星可能存在生命。持續數十年的水與火星的纏綿故事眼看就要結束,可是新的主題突然迎面而來,到了8月5日,美國國家宇航局在其網站公佈的最新訊息稱“鳳凰”號探測器在火星土壤中檢測到了高氯酸根。石破驚天!“根據酸根”被人們視為“生命的毒藥”……它的出現,把我們尋找火星生命的美夢徹底撕破!
高氯酸根屬於根據酸鹽類,而高氯酸鹽是一種強氧化物質,通常認為其對微生物在火星上的存活不利,但在地球上的自然環境中又多又發現,例如在智利乾旱的阿塔卡馬沙漠土壤中有,找到了它的行蹤。一些地球上微生物的食物也含有高氯酸根,並且某些植物能夠濃縮這類物質。人工合成的高氯酸鹽一般被用來製造慶典時使用的煙火和火箭燃料。
雖然高氯酸根對生命構成了威脅,甚至可以扼殺它的存在。但是,有的科學家提出,“發現高氯酸鹽對於生命而言既不是好事也不是壞事,但它使我們重新評估對於火星生命的認識,”因為關於這種神祕的化學物質還有一系列不解謎團。
一是關於這種化學物質身份有待進一步研究。科學家指出,目前還不能確認“鳳凰”號發現的是哪一種高氯酸鹽。不同的高氯酸鹽有不同的性質,哪種陽離子與“高氯酸根”結合會產生對生命構成根本威脅的高氯酸鹽類還有待確定。
二是這次兩個儀器獲取的結果不完全一致。據科學家介紹,“鳳凰”號上裝備了兩臺重要儀器,一個是MECA,是一種溼化學儀器,它有4個類似化學實驗室中用的“小燒杯”。“鳳凰”號機械臂把挖掘到的土壤放入其中,進行溼化學分析。MECA帶有一些探測器,可以探測各種陰陽離子。這次就發現了高氯酸根的訊號,但不能肯定是哪一類高氯酸鹽,因為樣品已經融化掉了。另一種重要儀器是TEGA(熱萃取氣相質譜儀),它有8個“小爐子”,加熱樣品時會有氣體逸出,其後有探測精度很高的質譜儀可以探測這些氣體中到底含有什麼成分。可是,這次兩個儀器獲取的結果不完全一致,MECA檢測到了高氯酸根,但是,TEGA並沒有捕捉到科學家們預期中的氯氣逸出,令人感到不解。
三是高氯酸根的來歷還有待確認。有的科學家指出,這些高氯酸根是否為“鳳凰”號運載火箭帶上火星的殘留燃料也有待進一步研究。另外“鳳凰”號在火星極地的土壤中掘冰都十分艱難,再將樣品準確地放入“小燒杯”也是需要做很多努力。這些操作和分析過程中都容易產生一些誤差,對此需要做出詳盡的分析。
“鳳凰”號上發現根據酸根的MECA的4個燒杯雖然已經用了2個,餘下的2個還將繼續用於分析火星土壤,以重新證明高氯酸根的存在,即繼續在其周圍進行挖掘,進一步提高冰在土樣中的比率,不斷摸索提高樣品輸入的準確性。
火星衝日(衝日時火星與地球最近)是我們進行觀測和研究它的大好時機。在大沖時用望遠鏡觀測火星,容易看到火星的兩極被一層白皚皚的物質覆蓋著,就像給火星戴上一頂帽子,這就是火星的極冠。極冠的範圍會隨火星上季節的改變而變化。北半球的夏天,北極冠縮小,而南極冠變大;同樣,南半球的夏天,南極冠縮小,北極冠變大。
現在已經知道,火星的極冠是由冰和固態的二氧化碳(乾冰)組成的。極冠的溫度在70°C~139°C之間,極冠大小的變化主要是由於二氧化碳隨溫度的變化不斷凝結和汽化造成的。火星與地球相似,也存在大氣,主要成分是二氧化碳,佔95%,其次是氮,佔3%,其他成分含量較少。火星上的沙塵暴非常厲害。2001年7月下旬,火星上狂風揚沙,這顆紅色星球正在遭遇幾年來最厲害的一場沙塵暴。這場強沙塵暴六月中旬發軔於火星南半球的“赫拉盆地”。風暴在這個大隕石坑地盤恆達一個月之久,滾雪球似的不斷吸納沙塵,然後陡然超強,轉頭向火星北半球掃蕩,整個火星表面隨即被滾滾沙塵所籠罩。我們在地球上曾經遭遇過得再厲害的風沙,與它相比也是小巫見大巫。