導(dǎo)語(yǔ)：天氣網(wǎng)天文訊 昨天北京時(shí)間23點(diǎn)30分，(美國(guó)東部時(shí)間上午11時(shí)30分)NASA在華盛頓總部召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，揭示火星重大發(fā)現(xiàn)的結(jié)果。外界大致猜到答案，火星重大發(fā)現(xiàn)結(jié)果為火星表面發(fā)現(xiàn)流動(dòng)的液態(tài)水。證實(shí)存在液態(tài)水的證據(jù)是火星季節(jié)性坡紋中發(fā)現(xiàn)水合鹽類的光譜證據(jù)。

火星地表呈現(xiàn)的怪異黑色條紋

早在新聞發(fā)布會(huì)舉行之前，很多人從NASA預(yù)告將出席發(fā)布會(huì)的人員名單中，已經(jīng)非常準(zhǔn)確地猜到即將公布的“重大發(fā)現(xiàn)”是什么了。因?yàn)閰⒓影l(fā)布會(huì)的人員中有一位博士生Lujendra Ojha，他的出現(xiàn)給大家一個(gè)很強(qiáng)烈的信號(hào)，因?yàn)檎撬l(fā)現(xiàn)了火星上的季節(jié)性坡紋，表明火星上可能存在發(fā)現(xiàn)液態(tài)水流。

NASA本次新聞發(fā)布會(huì)，源于Lujendra Ojha作為第一作者發(fā)表在《自然·地球科學(xué)》上的一篇論文《火星季節(jié)性坡紋中發(fā)現(xiàn)水合鹽類的光譜證據(jù)》。這篇論文于今年4月22日投稿，經(jīng)過(guò)一番審稿和修改之后，最終于今年8月21日被同意接收。9月28日，這篇文章被掛到網(wǎng)上在線發(fā)表。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，這次發(fā)現(xiàn)的主要成果，就是利用搭載在火星勘測(cè)軌道器上的高分辨率成像科學(xué)設(shè)備(HiRISE)和緊湊型火星勘測(cè)成像光譜儀(CRISM)獲得的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了火星上存在水合鹽類的光譜證據(jù)。

光譜分析是行星遙感中的常用手段。由于每種元素都有自己的特征譜線，因此根據(jù)光譜特征可以識(shí)別目標(biāo)物質(zhì)的成分。Lujendra Ojha為什么能從光譜數(shù)據(jù)中分析出火星表面有水呢?

首先，他利用HiRISE獲得的高分辨率照片，識(shí)別出季節(jié)性坡紋所在的位置;然后，從CRISM的探測(cè)數(shù)據(jù)中提取這些位置及其周圍區(qū)域的光譜，繪制成下圖中的譜線。這些譜線中向下凹的地方稱為“吸收峰”。由于季節(jié)性坡紋的光譜與水合鹽類物質(zhì)的光譜具有相同的吸收特征，推測(cè)季節(jié)性坡紋中存在水合鹽類;最后，根據(jù)季節(jié)性坡紋中光譜監(jiān)測(cè)到的水合鹽類含量的變化，可以確定這些季節(jié)性坡紋是由水流作用形成的。

季節(jié)性坡紋發(fā)育地區(qū)的光譜分析

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上圖中，a和b中的彩色方框?yàn)楣庾V測(cè)量的區(qū)域;c為光譜測(cè)量結(jié)果，不同顏色的譜線分別對(duì)應(yīng)于a和b圖中不同的測(cè)量區(qū)域。d為地面實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)得的各種含水鹽類化合物的譜線。

由上圖可以看出，季節(jié)性坡紋中的物質(zhì)在1.48微米、1.9微米和2.14微米處有明顯的吸收峰。其中，所有區(qū)域在1.9微米譜段都有明顯的吸收峰，這一位置的吸收峰與地面實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的高氯酸鹽的光譜特征一致。

此前，高氯酸鹽類物質(zhì)已經(jīng)在火星上的多處地點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)，這次的發(fā)現(xiàn)增加了火星上存在宜居環(huán)境的可能性，下一步NASA科學(xué)家致力于研究這些鹵水的來(lái)源及其儲(chǔ)量。

火星Horowitz撞擊坑中央峰上的季節(jié)性坡紋活動(dòng)及其光譜特征

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上圖中，a為源自Horowitz撞擊坑中央峰基巖的季節(jié)性坡紋(HiRISE影像，攝于第28個(gè)火星年)，b為同一HiRISE影像中另一中央峰上的季節(jié)性坡紋(比例尺同a)。c圖中的兩條黑色譜線分別為CRISM測(cè)得的圖a和圖b中方框區(qū)域的光譜，彩色譜線為火星土壤光譜與各種鹽類光譜混合的結(jié)果，從上到下依次為火星土壤與高氯酸鎂、高氯酸鈉、高氯酸鈣的混合光譜。

火星上Hale撞擊坑中央峰的季節(jié)性坡紋及其CRISM光譜

a為Hale撞擊坑中央峰的季節(jié)性坡紋，上北下南，太陽(yáng)光從左側(cè)照入，影像源于HiRISE相機(jī)，攝于第31個(gè)火星年。b為a圖中方框區(qū)域的紅外光譜。

火星上Coprates Chasma地區(qū)觀測(cè)到的季節(jié)性坡紋、沖擊扇及其CRISM光譜。

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圖中，a為Coprates Chasma地區(qū)源自基巖的季節(jié)性坡紋，黑色箭頭為可能與水流作用相關(guān)的沖擊扇。b中的彩色方框與a為同一區(qū)域。c中不同顏色的光譜對(duì)應(yīng)a中方框區(qū)域的測(cè)量結(jié)果。

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