最快最全解读火星观测到液态水湖 火星移民不是梦！
火星快车
火星离地球约有5500万公里和4亿公里。火星是太阳系中与地球最相似的行星，也是唯一适合大规模移民的行星。中国第一次火星探测任务将于2020年完成，火星“盘旋、着陆、巡逻”的目标将在一次任务中同时实现。发射后，探测器将巡航大约7个月，并被火星捕获。绕火星轨道运行后，轨道器将与登陆车分离，然后进入任务轨道进行火星全球轨道探测，并为登陆车中继通信。与轨道器分离后，着陆器进入火星大气，经过气动外形减速、降落伞减速和反向发动机动力减速后，最终下降并降落在火星表面。离开着陆平台后，探测器将对火星的形态、土壤、环境和大气进行巡逻探测。中国的火星探测项目将使中国能够在月球探测项目之后进行真正的行星探测。
2018年7月27日，恰逢火星的巨大撞击，火星和地球之间最近的距离是从地球上观察火星并发射火星探测器的最佳时间。正当全世界都在关注火星的时候，《科学》杂志本周发布了一项火星研究的新发现——在火星南极冰盖下发现了一个20公里宽的液态水体。
寻找水就是寻找生命。
没有水，就没有生命。科学家们一直在太阳系的其他行星上寻找液态水，以便发现外星生命。
自太空时代以来，人类已经对火星进行了45次探索，积累了大量的探索数据。除了地球之外，火星已经成为最广为人知的行星。火星探测器获得高分辨率图像，可以分辨直径超过30厘米的物体。根据这些数据，科学家发现火星有大量干燥的山谷和湖泊。这些地貌证明火星历史上一定有大量的河流、河流、湖泊和海洋。他们甚至在干涸的溪流中发现了许多鹅卵石，由此推断出当时溪流的深度和速度。
即使历史上有更多的水，最好还是找出现在是否有水。结果，科学家在火星大气中发现了少量水蒸气，在火星表面发现了一些水冰。
不管有多少冰，它都不能繁殖生命。我们希望找到液态水。结果，科学家们在凤凰号着陆器的着陆腿上观察到了凝结的水滴——露珠。在夏季的火星赤道地区，在一些斜坡上发现了一些奇怪的深色条纹，可能是熔融的液态水，但它们只是季节性出现，这是不够的。
地球的南极和北极有冰帽，火星的南极和北极也有冰帽。30多年前，一些科学家提出了火星极地冰盖下可能有液态水的假设，但这一假设尚未得到证实。
为了有生命，必须有稳定的液态水体，但在火星上还没有发现。
本周的科学杂志公布了由意大利科学家奥罗塞领导的团队的最新研究成果。他们分析了火星快车探测器的雷达数据，发现在火星南极冰盖下1.5公里处有一个巨大而稳定的液态水体。
火星南极冰盖下有一个1.5公里(黑色正方形区域)的巨大而稳定的液态水体。
在极其寒冷的天气里，仍可能有液态水体
在地球上的南极，虽然年平均温度在-60℃左右，但冰层下仍有湖泊。
冰原可以起到隔热的作用，将湖水与寒冷的表面隔离开来。地球南极的冰盖有4.8公里厚。冰原的压力可以降低水的冰点，冰原底部的温度可以让液态水存在。
雷达波可以探测到南极冰盖下的液态水。雷达主动发射电磁波并接收反射回波。不同频率的电磁波有不同的穿透能力。频率越低，穿透深度越大。电磁波通过冰层向下传播时，会在不同物质之间的界面处反射回波，如冰层与基岩、含水沉积物和液态水体之间的界面。雷达沿着飞行轨迹行进，不断测量和获取地下图像。因此，雷达是探测地下物体的重要手段
目前，这种在地球南极被证明有效的探索方法已经被奥罗塞人和其他人应用于火星。由欧洲航天局领导的火星快车探测器已经在火星轨道上运行了12年，搭载了一个低频探测雷达。科学家们从2012年5月到2015年12月收集了三年多的雷达探测数据，并发现了一个20公里宽的异常明亮的反射器，它存在于许多飞行剖面中。他们排除了许多可能的解释，最终认为这种反射器的唯一可能性是液态水或含水饱和淤泥的沉积。
新发现的液态水体位于火星的南极，其中心位于东经193度和南纬81度。通过对雷达信号的定量分析，发现该特征的相对介电常数大于15，远远大于岩石和冰层的相对介电常数，但相当于液态水物质的相对介电常数。
火星的南极比地球上的南极冷。火星南极冰盖底部的温度约为-68℃，因此在1.5公里厚的冰盖下不可能有纯液态水。然而，含盐的液态水仍然存在。
也就是说，这次发现的液态水体是一个盐湖。就像以前多次发现的液态水一样，它仍然是盐水。这是因为如果大量的盐溶解在水中，水的冰点就会低得多。在地球上已经发现了这样的盐湖。在南极洲麦克默多的干燥山谷中，水的盐度为200。在零下13摄氏度，水仍然没有冻结，仍然是液态的。相比之下，海水的盐度在32到37之间，在零下2摄氏度结冰。
在火星表面，科学家先前已经发现了钠、镁和钙盐。如果水中含有这些盐，水的冰点可以降低到-74℃。当位于冰盖底部时，由于盐的存在，液态水体可以稳定存在。
哦，我的上帝，水在74摄氏度时不会结冰，这是多么浓的盐水啊。之前，凤凰号着陆腿上的露珠和斜坡上季节性的冻融液态水都证明了水含有盐。
雷达回波检测到液态水(图中黑色三角形圈出的区域)
液态水会导致南极冰盖移动吗
火星距离地球4亿公里，是太阳系中与地球最相似的行星，也是唯一适合大规模移民的行星。中国第一次火星探测任务将于2020年完成，火星“盘旋、着陆、巡逻”的目标将在一次任务中同时实现。
在这项新发现中，科学家推测火星南极冰盖下的稳定液态水含有高浓度的高氯酸盐。盐水可与基底上的沉积物混合形成淤泥，或在基岩上形成局部盐池。在如此高浓度的盐水中会有生命吗？我们还是不知道。根据我在青海看到的大量盐湖，在这些盐湖中显然不可能有像鱼这样的大型生物，但是一些耐盐碱的微生物仍然是可能的。
这次发现的液态水体非常大，宽20公里，相当于中国和蒙古边境的拜尔湖的大小。长白山天池只有3.37公里宽，明显比天池大几倍。随着中国、美国和其他国家发射新一轮火星探测任务，预计将获得高分辨率雷达探测数据，并可能探测到更小面积的液态水。
像地球上的冰帽一样，火星上的极地冰帽需要数千万年才能积累起来。冰盖的生长和收缩记录了火星气候变化的历史。这次在冰盖下发现液态水对于未来利用冰盖解释火星的气候变化历史非常重要。随着冰盖底部水的摩擦力减小，水的流速将增加，从而导致冰盖移动。火星冰盖运动的原因是什么，是冰盖的变形，还是它根本不运动？这个问题需要由未来的探索任务来回答。
对于那些质疑未来火星迁移可能性的人来说，我想强调的是，至少很明显，目前火星上并不缺水。
人类向火星的迁移很可能不是梦。你有这个计划吗？
延伸阅读:火星寻找水记录
自从进入太空时代，美国人无疑是火星探索的宠儿。他们不仅保持了很高的成功率，而且一系列重大科学发现使美国在全球深空探测中保持了领先地位。
1976年登陆火星表面的维京1号和维京2号是探索火星生命的先驱。他们的主要目标是探索火星上是否有生命。他们希望通过生物科学实验直接确定火星的红土中是否有生命，但是结果没有提供火星上有生命的证据。
新世纪以来，人类先后发射了绕火星运行的轨道飞行器、登陆火星表面的登陆器和探测探测车。已经进行了高分辨率地形和地貌成像。雷达探测、光谱、质谱和中子分析已被用于获取地貌特征，如水蚀、河流冲击扇和三角洲。已经发现了水文地貌矿物、盐湖沉积物和沉积岩。以及极地冰盖、大气中的甲烷和水蒸气等一系列证据，证明火星表面曾经有大规模的水活动，表明火星曾经具有适合生命繁衍的环境特征，并可能已经发育成生命。
2001年，奥德赛号发现了水流的痕迹:奥德赛号的全名是火星奥德赛2001号，于2001年4月7日发射，2001年10月24日到达火星轨道。这是一个环绕火星的轨道飞行器。它利用火星的大气阻力减速并进入环绕火星的轨道。2002年1月，奥德赛的气体阻力减速完成，同年2月19日，科学任务开始。
奥德赛耗资约2.97亿美元，由洛克希德·马丁公司开发。它主要承担火星探测车(机遇号和幽灵号)、凤凰号着陆器和地球之间的通信中继任务，同时探测多种元素的全球分布和含量，寻找火星表面的水和火山活动的痕迹。
2003年，机遇和精神发现了粘土矿物:机遇和精神是孪生兄弟。它们于2003年年中发射，并于2004年1月登陆火星。最初的“工作任务”是在火星上完成3个月的探索，到2013年8月是他们离开地球10周年。勇气号在2010年停止工作，而机遇号继续不懈地工作，并发回其探索的结果。
2013年5月，机遇号探测车在一块岩石中发现了丰富的粘土矿物。粘土矿物是由水和岩石之间的长期反应形成的，导致岩石化学成分的显著变化，这表明大量的水曾经流过并浸透了岩石。
这块名为“世界语6”的岩石表面覆盖着灰尘和杂质。在磨掉表层材料，然后分析岩石内部的材料成分之前，机遇已经尝试了七次。该岩石中的粘土矿物富含铝，与地球上的微晶高岭石非常相似，表明当时流经岩石裂隙的水是中性的。埃斯佩兰斯6号形成于火星历史的前十亿年，是机遇号探测到的最古老的岩石。
机遇号以前分析过许多岩石，尽管它也发现火星曾经有过潮湿的环境，证明火星上有水活动。然而，这些水体大多是酸性的，生命的进化和繁殖需要一个中性的环境，在这个环境中很难通过化学反应转化为生命。这一次，机遇号发现了可饮用的中性水，这已经成为支持生命诞生的重要证据。
2004年，火星快车发现了以前的海岸线和沉积物:今天的火星表面类似于地球上的戈壁沙漠，是一片不毛之地。然而，已经有证据表明海洋曾经在火星上存在过两次。大约40亿年前，随着气候逐渐变暖，大量埋在地下的冰融化并从地下涌出，形成了最早的火星海洋。此后，环境恶化，液态水逐渐消退并冻结在地下。另一个火星海洋发生在30亿年前。
欧洲航天局2004年发射的火星快车获得了火星的可见光图像数据、矿物分析数据和大气观测结果，证明火星曾经有水。然而，曾经巨大的火星表面水去了哪里？
2012年2月，火星快车上的雷达探测结果显示火星表面以下60-80米。人们发现在北部平原下有一层低密度物质，可能是某种富含冰的沉积物。这层低密度物质让人想起地球海底的类似沉积物。更重要的是，这层物质正好位于之前任务中发现的火星海岸线内。这表明几十亿年前火星干燥的北部平原可能是一个巨大的海洋，而今天的红色星球可能是一个蓝色星球。
——4——火星北部平原可能是数十亿年前的一片汪洋大海(左)，火星快车发现的“海底”沉积物就在火星的古海岸线内(右)。
雷达探测发现火星北部平原有一层低密度物质
2005年发射的火星勘测轨道飞行器发现液态水仍在流动:火星勘测轨道飞行器的高分辨率相机在火星表面发现季节性山脊，这些山脊是颜色较暗(即反射率较低)的窄条纹，在火星表面相当活跃。Lujendra Ojha发现，当温度上升时，季节性的山脊开始形成和发展。一般来说，当气温下降，天气变冷时，这些山脊又会消失。也就是说，它通常在春天开始，在整个夏天变得越来越明显，在秋天和冬天逐渐消失。由于季节性脊和水合盐的光谱具有相同的吸收特性，因此推测水合盐存在于季节性脊中。最后，根据季节洋脊光谱监测的水合盐含量的变化，可以确定这些季节洋脊是由水流形成的。这表明，即使在远低于零摄氏度的低温下，火星上仍有富含高氯酸盐的盐水，并且具有一定的流动性。
2008年，凤凰号在土壤中发现了水:2008年5月25日，凤凰号降落在火星北半球的北部大平原上。它收集和分析了北极附近多年冻土区的火星土壤样品，并成功进行了5个月的勘探，首次证实火星上确实存在水。凤凰号还在火星土壤中发现了高氯酸盐，这是许多微生物赖以生存的化学物质。
凤凰号着陆器结合了一个高温炉和一个质谱仪，一个热和挥发性气体分析仪，来分析火星土壤样品。机械臂于2008年5月31日首次接触火星土壤，挖掘出的土壤样本被送到仪器的高温炉中进行密封和加热。当温度被加热到0摄氏度时，质谱仪检测到水蒸气，确认火星土壤含有水冰。凤凰号上的照相机甚至观察到着陆腿上的露珠，表明火星大气中含有水。当高温炉持续加热到1000摄氏度时，土壤中的其他挥发性物质会蒸发成气体，通过惰性载体送入质谱仪检测土壤中的微量有机分子。
2011年，好奇号发现了黄岛湾淡水湖:2011年11月26日，美国发射了好奇号探测车，并于2012年8月6日登陆火星。好奇号价值26亿美元，重899公斤，有一个4.5米宽的外壳。它的重量是机遇号和幽灵号的三倍，也是它们的两倍，大致相当于一辆越野车。
好奇号搭载了11种不同的科学仪器，是有史以来最大、性能最好、最昂贵的火星车。好奇号降落在火星盖尔环形山的*山脉脚下。它的科学使命是探索火星是否适合在历史或现在的环境中生活，并为最终发现火星上的生命做准备。
2012年9月，“好奇号”发回了距离着陆点400米的“格伦·内格尔”地区的古老河床砾岩层的图像。这些图像显示了砾岩中石头的大小和形状。卵石的大小从沙粒到乒乓球不等，其中许多是圆形的，很像地球河床底部的卵石。石头的形状和大小的组合表明它们是由水流的长期侵蚀和磨损形成的。为了冲刷这种大小的光滑鹅卵石，河水的流速应该是每秒0.2到0.75米，水深应该是0.03到0.9米。
在2012年登陆盖尔语坑后，好奇号在着陆点附近发现了一条深达5米的海沟，其中有一处热异常。好奇号对海沟底部的沉积岩进行了钻探分析，结果证实了36亿年前有一个湖泊存在了至少数万年。这个湖大约有50公里长，5公里宽。这个湖的遗迹被命名为“黄岛湾”。
科学家分析了黄岛湾两个岩石样品中提取的粘土，发现湖底区域的酸碱度是中性的，盐度很低，表明黄岛湾曾经是一个淡水湖。那时，火星上的其他地区要么干涸，要么分布着高含盐量的酸性湖泊，不适合生命生存。
好奇号还在湖底沉积物中发现了一些关键的生命元素，如碳、氢、氧、硫、氮和磷，这表明黄岛湾理论上可以支持一些简单微生物的生存。这些自养原核微生物可以通过分解岩石和矿物质获得能量。这种微生物也经常在地球上的一些洞穴和温泉口被发现。
黄岛湾在大风坑的位置
好奇号火星探测器上的桅杆相机拍摄的照片显示了一系列分布在盖尔坑格伦格尔地区的沉积岩，该地区位于黄岛湾西北部。
黄岛湾地质构造。好奇号所在的“羊床”是它们中最低的地方。它分别在约翰·克莱恩和坎伯兰钻孔取样。
黄岛湾拥有平静的水体、中性的水质和丰富的生命必需的化学成分。这些都是生命生存的重要条件，表明黄岛湾曾经是一个非常适合火星上生命生存的湖泊(见2013年12月9日《科学》杂志)。尽管科学家们还没有火星上存在古代生命的直接证据，但这无疑是探索火星生命的一个非常积极的突破。
好奇号的主要任务是寻找一个可能适合火星生活的地质环境。火星运载工具没有配备能够直接探测生命迹象的工具，因此寻找有机碳已经成为在火星上寻找生命的一种重要方式。在火星上的高强度宇宙射线照射下，火星表面有机碳的保存时间是有限的。好奇号的钻探设备可以钻探5厘米深的岩石样本，其中的有机碳可以保存大约7000万年。接下来，好奇号将寻找化学条件更好的岩石样品，以保存有机物、更高的有机物含量和更短的辐射暴露时间。一旦好奇号探测到有机碳，它将成为火星曾经有生命的直接证据。