火星上是否存在液态水，一直是人类探索火星的重要目标之一。液态水不仅是生命的基本条件，也是理解火星气候演化的关键因素。近日，我国“祝融号”火星车在火星低纬度地区发现了液态水的痕迹，这一发现为揭开火星的奥秘提供了新的线索。

液态水的证据

“祝融号”火星车于2021年5月15日成功着陆于乌托邦平原南部边缘，该地区位于火星低纬度地区，是火星表面温度最高的地方之一。截止2022年5月休眠，“祝融号”火星车工作了350多天，行程约2000米，获得了大量宝贵的科学探测数据。

基于“祝融号”火星车观测数据，我国科研人员首次发现“祝融号”着陆区的沙丘表面存在结壳、龟裂、团粒化、多边形脊、带状水痕等特征。这些特征与地球上含盐沙丘表面在低温下发生降霜或降雪后形成的液态水活动痕迹十分相似。

祝融火星车探测路线与光亮沙丘裂缝

经过光谱数据分析发现，沙丘表面富含含水硫酸盐、蛋白石、含水铁氧化物等含水矿物。这些含水矿物是由含盐液态水干燥后形成的，说明沙丘表面曾经有过液态水的存在。

液态水的来源

那么，沙丘表面的液态水是从哪里来的呢？研究人员结合“祝融号”火星车的实测数据和其他火星探测器的地表观测气象数据确定，该地区含盐沙丘表面的含水特征并不是地下水和二氧化碳导致的，而是因为降霜或降雪。

明亮沙丘上的水迹

据中科院地质与地球物理研究所研究员秦小光推测，这些液态水可能是由于降霜或降雪在低温下融化形成的含盐溶液。当溶液干燥后，含水矿物会胶结沙粒，形成风沙团粒或结壳，结壳进一步干燥会形成龟裂，后期的再次降霜降雪，在结壳上又会进一步形成多边形脊和带状水痕等液态水活动痕迹。这些液态水活动痕迹表明，火星低纬度地区的沙丘表面不是一成不变的，而是在不同的气候条件下发生了变化。

液态水的意义

“祝融号”火星车的发现填补了在火星低纬度地区存在液态水地面观测证据的空白，揭示了在表面温度相对温暖、适宜的低纬度地区，现代火星仍然可以出现潮湿的环境。对理解火星气候演化历史、寻找宜居环境具有非常重要的意义，也为未来寻找生命提供了关键线索。由于火星表面的不同纬度都存在过盐水，因此在未来寻找火星上是否存在过生命的任务中，应优先考虑耐盐微生物。

国际合作的机遇

目前，除了我国之外，美国、欧洲、俄罗斯等国家也在积极开展火星探测任务。这些任务有不同的目标、策略和优势，但同时也有许多共同点。

例如，美国的“毅力号”火星车主要任务是寻找火星古老生命的迹象，并收集岩石样本；欧洲和俄罗斯的“天神号”（ExoMars）火星车计划于2023年发射，主要任务是钻取火星表面下2米深的土壤样本，并进行生命探测；我国的“天问一号”火星车则主要研究火星表面和地下浅层的地质状况，并探查是否存在水、冰。

祝融号火星车在其着陆平台旁拍摄的自拍照

这些任务之间可以进行有效的协调和配合，比如在数据共享、样本交换、轨道支持、地面测控等方面进行合作。这样可以提高火星探测的科学回报，也可以减少重复投入和浪费。同时，这些任务之间也可以进行友好的竞争，比如在技术创新、科学发现、探测效率等方面进行比较和评估。这样可以激发火星探测的创新活力，也可以促进各国的科技进步。

国际合作的挑战

虽然国际合作对于火星探测事业有很多好处，但也不可避免地会面临一些挑战和困难。比如：

  • 政治因素：美国2011年生效的沃尔夫条款——禁止NASA与中国进行任何形式的合作，也不允许中国参与国际空间站等项目。这些法律和政策严重阻碍了中美之间在太空探索领域的交流和合作，也损害了双方的共同利益。
  • 技术因素：不同国家的火星车可能使用不同的通信系统、导航系统、数据格式等，这就需要进行技术对接和协调，以保证火星车之间的互操作性和兼容性。这些技术对接和协调可能会增加合作的成本和难度，也可能会引发一些技术纠纷和安全风险。
  • 经济因素：不同国家可能有不同的投入和回报的期望，这就需要进行经济分担和利益分配，以保证合作的公平性和可持续性。这些经济分担和利益分配可能会引发一些争议和竞争，也可能会受到一些“干扰”。

结语

“祝融号”发现火星低纬度地区存在液态水，是我国天问一号火星任务的重要成果之一，也是我国在深空探测领域的重要贡献之一。这一发现不仅提高了我国在国际科学界的影响力和声誉，也为我国未来开展更深入和广泛的火星探索奠定了坚实的基础。

祝融号火星车拍摄的照片

在未来，我国将继续推进天问一号火星任务，并计划实施天问二号、三号等后续任务。这些任务将进一步探索火星表面、大气、内部结构等方面的科学问题，并尝试实现火星样品返回、人类登陆等目标。在这些任务中，液态水将是一个重要的研究主题，因为它关系到火星是否有生命、是否适合人类居住等重大问题。