火山活動與火星南極冰層下的液態水

前幾年,一群科學家利用MARSIS雷達,接收到火星南極的雷達回波──科學家發現,火星南極地區接收到的雷達回波訊號較其他地區強;我們回頭看看地球,探測資料顯示,地球南極的雷達回波訊號較強,而這是因為地球南極地區的冰層之下,有大量湖泊,科學家稱之為「冰下湖」(subglacial lake),而最大的冰下湖被命名為「沃斯托克湖」(Lake Vostok),根據這條線索,他們猜測火星南極也有「冰下湖」存在,並在去年發表學說。

液態水

LAKE VOSTOK

在學說中,科學家認為:冰下湖之所以能存在,是因為水中含有鹽分,使得水的凝固點下降,造成液態水更容易存在。

隨著溫度降低到達Tf*,純溶劑(純水)即凝固; 若在純溶劑中加入其他物質,變成溶液(鹽水),隨溫度降低到Tf,溶液才凝固

奇怪的是,之後NASA的火星偵查軌道衛星(Mars Reconnaissance Orbiter)配備的雷達系統卻無法發現冰下湖

MARSIS

火星偵察軌道衛星

姑且先不討論火星是否有冰下湖存在,我們先假設:如果冰下湖存在,那麼使其存在的原因究竟是什麼呢?去年的學說認為是因為水中含有鹽分;但今年的研究顯示,液態水能夠在火星上存留的主要原因,應該是岩漿庫。這就牽扯到另一件事:火星上還有火山活動嗎?科學家大膽的假設,火星上的火山活動與液態水之間有強烈的關係──若液態水不存在,則火山活動不存在。於是,NASA發出了一項新的任務InSight,目的是探測火星上是否有火山活動。目前NASA已經將地震儀送入火星,未來幾年內應能獲得結果。

InSight計畫中,送入火星的地震儀

最後,丟出兩個問題來讓你想想吧!

第一個問題是,火星上的液態水為何這麼難以存在?地球所見到處是液態水,一點也不稀奇。

第二個問題是,為什麼我們這麼執著於發掘火星上的水呢?

————————————-想一想再看往下看唷!————————————————-

第一個問題:

1. 火星距離太陽較遠,獲得的能量較少。

2. 火星體積較小,內部熱能也少。

3. 火星大氣層很薄,溫室效應不顯著。

主要因為這三個原因,使得火星的表面溫度比地球低很多,平均溫度約為-55 ℃,使液態水不易存在。

第二個問題:

科學家認為,只要星球上有生命存在,則必有液態水;但液態水的存在,並不代表有生命。液態水代表了生命存在的充分條件。

原始資料:

https://www.space.com/mars-volcanic-activity-under-ice.html

https://www.space.com/41272-mars-liquid-water-below-ice-cap.html

圖片:

[0] https://www.space.com/mars-volcanic-activity-under-ice.html

[1] http://www.visitmosca.com/wp-content/uploads/2012/02/lake_vostok.jpg

[2] http://www.dxhx.pku.edu.cn/article/2016/1000-8438/dxhx-31-5-65-1.jpg

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/MARSIS

[4] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%81%AB%E6%98%9F%E4%BE%A6%E5%AF%9F%E8%BD%A8%E9%81%93%E5%99%A8

[5] https://www.space.com/43221-mars-insight-deploys-seismometer-shield.html