火星位于盐水稳定性的极限;据一项研究称,只有最有利的环境条件和最低共晶温度盐的结合才能使盐水至少暂时稳定在火星表面。新研究发表于美国国家科学院院刊。
液态水是宜居星球的关键先决条件。然而,火星上的低温、大气压力和水蒸气压力的结合意味着在那里发现的任何液态水都可能立即冻结、沸腾或蒸发,使其不太可能存在。
然而,行星研究人员仍在继续证明这颗红色星球上存在液态水。
特别令人感兴趣的是季节性暗条纹的发现,称为“。
这些功能当温度高于-23 摄氏度(-10 华氏度)时,火星上的一些地方会出现这种现象,并在较冷的时候消失。
它们经常被描述为可能与液态水有关。
这项新研究给我们可能很快就会在火星上反复出现的斜坡线、永久冻土或盐水中发现液态水的观点泼了一盆冷水。
“对 RSL 的仔细研究表明,它们的行为与沙尘流一致,不需要水来产生它们,”主要作者、阿肯色大学研究员 Vincent Chevrier 博士说。
其他研究人员认为,盐水是含有高浓度盐的溶液,例如地球的海洋,可能是在火星上寻找液态水的关键。
盐水可以在低得多的温度下冻结,并且火星上有丰富的盐。
在这些盐中,高氯酸盐似乎是最有前途的,因为它们具有极低的共晶温度(即混合物的熔点低于任何单一成分的熔点)。
例如,高氯酸钙盐水在-75摄氏度(-14华氏度)的温度下凝固,而火星赤道的平均表面温度为-50摄氏度(-58华氏度),理论上表明可能存在一个区域,其中钙高氯酸盐盐水可以保持液态,特别是在地下。
切夫里尔博士和他的同事、月球与行星研究所的雷切尔·斯兰克博士随后研究了所有支持和反对盐水可能形成稳定液体的论点。
他们说:“各种限制因素,包括最有希望的盐含量相对较低、水蒸气压力和冰的位置,强烈限制了地表或浅层地下盐水的丰度。”
“即使盐水确实形成,按照陆地标准,它们仍然非常不适合居住。”
“尽管存在这些缺点和限制,火星生命总有可能适应这些盐水,并且一些陆地生物可以在其中生存,这是行星保护的考虑因素,因为在这种情况下,火星上的生命今天可能存在。”
“因此,原位探测盐水仍然是探索这颗红色星球的主要目标。”
作者认为,展望未来,下一个障碍将是改进检测少量盐水所需的仪器,更好地确定寻找它们的最佳地点,并能够在火星条件下进行更多的实验室测量。
“尽管我们尽最大努力证明事实并非如此,但火星仍然是一片寒冷、干燥且完全不适合居住的沙漠,”切夫里尔博士说。
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文森特·F·切夫里尔和雷切尔·A·斯兰克。 2024. 火星液态盐水难以捉摸的本质。美国国家科学院院刊121(52):e2321067121; DOI:10.1073/pnas.2321067121