解析火星神秘盐：或是“地外生命”能量食物

　　据美国太空网报道，美国宇航局“凤凰号”探测器着陆在火星北极地区，它所进行的测量和发现使科学家能够更多地理解这颗红色行星的化学性质和环境特征。在凤凰号的勘测中，陆续有了惊人发现，比如：发现液态水和降雪现象，但在这些发现中最令科学家们高度关注的除了液态水之外，就是发现的一种奇特类型的盐物质，它对于影响火星水回圈和支援生命存在具有重要影响。

　　上周，美国德克萨斯州召开的第40届月球和行星科学大会(LPSC)上发表了几项研究报告，几位凤凰号探测器研究小组成员也提出了对火星奇特盐物质的研究分析，他们称这种火星盐物质为“高氯酸盐”(perchlorates)。这种物质可能影响火星水回圈，对火星的生命体可能起到推动或抑制的作用，它还可以在火星极地冰冠下形成软泥，对冰层起到润滑和使其滑动的功能。目前，美国太空网综合多位科学家的研究观点，对火星上神秘的高氯酸盐物质进行了深度剖析。

　　高氯酸盐——令人意想不到的发现

　　2008年5月25日，凤凰号探测器着陆在火星北极“瓦斯蒂塔斯-伯勒里斯”(Vastitas Borealis)平原，目前该探测器已结束了5个月的火星土壤和地下冰水样本的采集和分析工作，它为分析火星历史上可能存在的生命居住性提供了大量研究素材。

　　凤凰号揭示了大量不曾预料到的发现：碱性土壤(之前科学家认为火星风化层土壤呈酸性)、太空的降雪、探测器挖掘出粘性土壤块。而同时该探测器通过显微、电化学及电导率分析仪(MECA)潮湿化学实验室发现了高氯酸盐，这将很大程度上暗示着火星土壤化学属性、水回圈和潜在的生命居住性。

　　美国亚利桑那州立大学凤凰号探测器首席研究员彼得-史密斯(Peter Smith)在凤凰号失去动力后进行任务评估时称，该探测器的重大发现完全出乎我们的预料。据悉，2008年11月凤凰号配备的太阳能板被火星恶劣天候扬起的尘土覆盖而失去动力。

　　当火星上发现高氯酸盐的存在后，科学家对该物质进行了研究分析，暗示着这种奇特的盐物质可揭晓火星表面的化学属性。

　　可形成促进冰层移动的软泥

　　加州帕萨迪那市美国宇航局喷气推进实验室的迈克尔-赫克特(Michael Hecht)和加拿大地质勘测学会的大卫-费希尔(David Fisher)在一次会议中共同探讨了高氯酸盐对于火星的深远意义。他们特别指出，高氯酸盐可能使火星极地冰冠发生移动。据悉，赫克特是研究凤凰号首次探测到高氯酸盐的首席科学家。

　　赫克特称，在地球上，热量持续从熔化的内部释放出来，从而对冰川和冰原底部进行了加热，将冰层融化。这就是冰原可以滑动的成因。他和费希尔猜测高氯酸盐在火星上起到了对冰层滑动的作用。

　　许多关于火星极地冰冠的观测资料显示冰层出现滑动的迹象，在火星极地由于温度非常低，冰冠底部的冰层像地球极地一样很难融化。高氯酸盐可以解释这一现象，它能够融化冰冠底部较低温度的冰层。

　　费希尔说：“高氯酸盐的作用就像是超级公路盐。”凤凰号的勘测结果显示，高氯酸盐占该探测器登陆地点表面土壤重量的1-2%，目前火星极地冰冠有95%的冰和5%的土壤，这意味着火星冰和高氯酸盐的比例大约是2000：1。随着几百万年火星冰原的变迁盛衰，高氯酸盐既不会在冰冠中含量降低，也不会沉积在火星表面。费希尔称，只有火星上哪儿有冰冠，就可有存在着高氯酸盐的可能。

　　高氯酸盐能够融化足够的冰，最终在冰冠之下形成一层盐水层，使冰冠产生滑动。费希尔已模拟了冰冠可能出现的移动模式，并指出如果没有高氯酸盐形成盐水软泥层，很难使冰层发生移动。月球和行星科学大会的其他科学家也认为高氯酸盐形成的软泥层可能是促进火星冰层移动的主要原因。目前，能支援该理论的最好解释是对火星极地冰冠进行勘测，被称为“挖掘沙皇”的华盛顿大学科学家雷-阿维德逊(Ray Arvidson)和他的研究生们开始使用“火星轨道勘测器”的轻巧型火星勘测造影光谱仪(CRISM)探测凤凰号着陆地点的表面土壤。阿维德逊称，我们正在认真地进行这项研究，但迄今该光谱仪并未发现任何高氯酸盐迹象。

　　即使高氯酸盐并不能完全形成软泥促进冰冠发生移动，该物质仍与火星上的水产生显着的影响效果，阿维德逊说：“可以肯定地说高氯酸盐对于火星水回圈非常重要。”

　　高氯酸盐与水之间的关系

　　阿维德逊解释，高氯酸盐可能在调控火星大气层和表面的水资源具有重要的作用，其原因在于它能够吸收水份。凤凰号着陆的火星北部平原具有非常吸收人的显着特点——仅在表面以下几英寸位置就存在着冰水层。赫克特指出，火星土壤中含有大量的高氯酸盐，其表面土壤之下就存在着冰层，我们很难想像高氯酸盐和水是如何混合的。如果高氯酸盐和冰混合在起，很可能会形成盐水。

　　赫克特说：“但是两者是否仅形成土壤湿气或者是真实的盐水池，我们只是猜测而已。”凤凰号探测器研究小组成员尼尔顿-雷诺(Nilton Renno)在月球和行星科学大会上提出，凤凰号支架上附着的“小水珠”可能是当它着陆时溅出的液态水。对此，赫克特称这种假设是不可能的，“小水珠”是水蒸汽附着在探测器支架上形成的。

　　赫克特解释，很可能并不是由于火星气候回圈促进液态盐水形成于极地表面，在凤凰号登陆勘测期间，火星表面温度也仅有几摄氏度，或许高氯酸盐能够融化冰。对于火星表面土壤的湿度科学家们产生了疑问，究竟土壤湿度能达到什么程度呢？赫克特说：“在凤凰号着陆期间着陆点的土壤的确潮湿一些，除融化冰之外还有许多更容易的方法使土壤变潮湿。火星表面并不能够潮湿得可以种植菊花等植物，但也不至于像烤箱一样被烘烤干燥，由于火星固有的干燥性质，其湿度并不以地球上的湿度进行衡量。”

　　对火星生命体的影响

　　高氯酸盐在土壤中的存在以及与水产生的交互作用，将暗示着火星可能存在着微生物。赫克特称，在高温环境下，高氯酸盐是一种具有“强侵略性的氧化剂”，但由于火星非常寒冷，它不可能威胁生命体。

　　事实上，高氯酸盐有利于微生物的存在，它实际上可作为微生物的能量来源。据悉，高氯酸盐可作为烟火燃料和火箭推动剂。

　　赫克特说：“大量的微生物可以将高氯酸盐作为午餐，高氯酸盐可以成为微生物非常好的‘能量吧’。”此外，该物质还能够吸收水质，这对于生命体生存是至关重要的因素。他最后强调称，如果火星上存在生命，那么高氯酸盐既有对生命体有利的一面，又存在着不利于生命体的另一面。

　　火星高氯酸盐从何而来？

　　搞清楚高氯酸盐从何而来以及它如何沉积在火星表面是摆在凤凰号探测器科学家眼里另一个难题，虽然地球上也存在着高氯酸盐，但它仅存在于非常干燥的区域，比如：位于太平洋和安第斯山脉之间的阿塔卡马沙漠，以及大气平流层。火星也接近以上区域的干燥性，依据地球上高氯酸盐的分布性将有助于理解火星高氯酸盐的来源。

　　赫克特说：“我们并没有完全理解地球上高氯酸盐的形成机理，许多科学家知道多数高氯酸盐来源于大气层，在降水中以高氯酸的形式从空中降落，然后它与地面上的硅酸盐发生反应形成高氯酸盐。但是我们并不知道氯气如何在最初发生反应形成高氯酸进入到大气层。”

　　从平原吹来的海洋喷雾，可为阿塔卡马沙漠提供氯气，此外，当火山爆发时火山将喷射出氯化物。当然火星表面目前并没有任何海洋，火星只有火山喷射物和包含氯化物的矿物质。

　　地球的臭氧层将必然发生反应形成高氯酸，对于火星大气层是否也是这样目前尚不清楚。但是高氯酸盐仅普遍存在火星温度较低、低纬度地区，而在地球正是低纬度地区，其臭氧浓度越高，可以加速高氯酸的形成。

　　未来将展开更广泛的勘测

　　2011年，美国宇航局“火星科学实验室”(MSL)探测器将发射升空，将有助于揭晓高氯酸盐是否只独特存在于凤凰号着陆地点，或者更广泛分布在火星其他地区。

　　令人感兴趣的是，“海盗号”火星探测器在其着陆点也探测到氯气，该地点比凤凰号着陆点更接近火星赤道，凤凰号探测器并未勘测到氯气，但它发现了高氯酸盐。阿维德逊称，目前我们已探测到火星表面存在高氯酸盐，当“火星科学实验室”探测器发射后，我们将进一步勘测火星更多的中纬度地区。