據(jù)美國太空網(wǎng)報道，美國宇航局“鳳凰號”探測器著陸在火星北極地區(qū)，它所進(jìn)行的測量和發(fā)現(xiàn)使科學(xué)家能夠更多地理解這顆紅色行星的化學(xué)性質(zhì)和環(huán)境特征。在鳳凰號的勘測中，陸續(xù)有了驚人發(fā)現(xiàn)，比如：發(fā)現(xiàn)液態(tài)水和降雪現(xiàn)象，但在這些發(fā)現(xiàn)中最令科學(xué)家們高度關(guān)注的除了液態(tài)水之外，就是發(fā)現(xiàn)的一種奇特類型的鹽物質(zhì)，它對于影響火星水回圈和支援生命存在具有重要影響。

　　上周，美國德克薩斯州召開的第40屆月球和行星科學(xué)大會(LPSC)上發(fā)表了幾項研究報告，幾位鳳凰號探測器研究小組成員也提出了對火星奇特鹽物質(zhì)的研究分析，他們稱這種火星鹽物質(zhì)為“高氯酸鹽”(perchlorates)。這種物質(zhì)可能影響火星水回圈，對火星的生命體可能起到推動或抑制的作用，它還可以在火星極地冰冠下形成軟泥，對冰層起到潤滑和使其滑動的功能。目前，美國太空網(wǎng)綜合多位科學(xué)家的研究觀點(diǎn)，對火星上神秘的高氯酸鹽物質(zhì)進(jìn)行了深度剖析。

　　高氯酸鹽——令人意想不到的發(fā)現(xiàn)

　　2008年5月25日，鳳凰號探測器著陸在火星北極“瓦斯蒂塔斯-伯勒里斯”(Vastitas Borealis)平原，目前該探測器已結(jié)束了5個月的火星土壤和地下冰水樣本的采集和分析工作，它為分析火星歷史上可能存在的生命居住性提供了大量研究素材。

　　鳳凰號揭示了大量不曾預(yù)料到的發(fā)現(xiàn)：堿性土壤(之前科學(xué)家認(rèn)為火星風(fēng)化層土壤呈酸性)、太空的降雪、探測器挖掘出粘性土壤塊。而同時該探測器通過顯微、電化學(xué)及電導(dǎo)率分析儀(MECA)潮濕化學(xué)實驗室發(fā)現(xiàn)了高氯酸鹽，這將很大程度上暗示著火星土壤化學(xué)屬性、水回圈和潛在的生命居住性。

　　美國亞利桑那州立大學(xué)鳳凰號探測器首席研究員彼得-史密斯(Peter Smith)在鳳凰號失去動力后進(jìn)行任務(wù)評估時稱，該探測器的重大發(fā)現(xiàn)完全出乎我們的預(yù)料。據(jù)悉，2008年11月鳳凰號配備的太陽能板被火星惡劣天候揚(yáng)起的塵土覆蓋而失去動力。

　　當(dāng)火星上發(fā)現(xiàn)高氯酸鹽的存在后，科學(xué)家對該物質(zhì)進(jìn)行了研究分析，暗示著這種奇特的鹽物質(zhì)可揭曉火星表面的化學(xué)屬性。

　　可形成促進(jìn)冰層移動的軟泥

　　加州帕薩迪那市美國宇航局噴氣推進(jìn)實驗室的邁克爾-赫克特(Michael Hecht)和加拿大地質(zhì)勘測學(xué)會的大衛(wèi)-費(fèi)希爾(David Fisher)在一次會議中共同探討了高氯酸鹽對于火星的深遠(yuǎn)意義。他們特別指出，高氯酸鹽可能使火星極地冰冠發(fā)生移動。據(jù)悉，赫克特是研究鳳凰號首次探測到高氯酸鹽的首席科學(xué)家。

　　赫克特稱，在地球上，熱量持續(xù)從熔化的內(nèi)部釋放出來，從而對冰川和冰原底部進(jìn)行了加熱，將冰層融化。這就是冰原可以滑動的成因。他和費(fèi)希爾猜測高氯酸鹽在火星上起到了對冰層滑動的作用。

　　許多關(guān)于火星極地冰冠的觀測資料顯示冰層出現(xiàn)滑動的跡象，在火星極地由于溫度非常低，冰冠底部的冰層像地球極地一樣很難融化。高氯酸鹽可以解釋這一現(xiàn)象，它能夠融化冰冠底部較低溫度的冰層。

　　費(fèi)希爾說：“高氯酸鹽的作用就像是超級公路鹽。”鳳凰號的勘測結(jié)果顯示，高氯酸鹽占該探測器登陸地點(diǎn)表面土壤重量的1-2%，目前火星極地冰冠有95%的冰和5%的土壤，這意味著火星冰和高氯酸鹽的比例大約是2000：1。隨著幾百萬年火星冰原的變遷盛衰，高氯酸鹽既不會在冰冠中含量降低，也不會沉積在火星表面。費(fèi)希爾稱，只有火星上哪兒有冰冠，就可有存在著高氯酸鹽的可能。

　　高氯酸鹽能夠融化足夠的冰，最終在冰冠之下形成一層鹽水層，使冰冠產(chǎn)生滑動。費(fèi)希爾已模擬了冰冠可能出現(xiàn)的移動模式，并指出如果沒有高氯酸鹽形成鹽水軟泥層，很難使冰層發(fā)生移動。月球和行星科學(xué)大會的其他科學(xué)家也認(rèn)為高氯酸鹽形成的軟泥層可能是促進(jìn)火星冰層移動的主要原因。目前，能支援該理論的最好解釋是對火星極地冰冠進(jìn)行勘測，被稱為“挖掘沙皇”的華盛頓大學(xué)科學(xué)家雷-阿維德遜(Ray Arvidson)和他的研究生們開始使用“火星軌道勘測器”的輕巧型火星勘測造影光譜儀(CRISM)探測鳳凰號著陸地點(diǎn)的表面土壤。阿維德遜稱，我們正在認(rèn)真地進(jìn)行這項研究，但迄今該光譜儀并未發(fā)現(xiàn)任何高氯酸鹽跡象。

　　即使高氯酸鹽并不能完全形成軟泥促進(jìn)冰冠發(fā)生移動，該物質(zhì)仍與火星上的水產(chǎn)生顯著的影響效果，阿維德遜說：“可以肯定地說高氯酸鹽對于火星水回圈非常重要。”

　　高氯酸鹽與水之間的關(guān)系

　　阿維德遜解釋，高氯酸鹽可能在調(diào)控火星大氣層和表面的水資源具有重要的作用，其原因在于它能夠吸收水份。鳳凰號著陸的火星北部平原具有非常吸收人的顯著特點(diǎn)——僅在表面以下幾英寸位置就存在著冰水層。赫克特指出，火星土壤中含有大量的高氯酸鹽，其表面土壤之下就存在著冰層，我們很難想像高氯酸鹽和水是如何混合的。如果高氯酸鹽和冰混合在起，很可能會形成鹽水。

　　赫克特說：“但是兩者是否僅形成土壤濕氣或者是真實的鹽水池，我們只是猜測而已。”鳳凰號探測器研究小組成員尼爾頓-雷諾(Nilton Renno)在月球和行星科學(xué)大會上提出，鳳凰號支架上附著的“小水珠”可能是當(dāng)它著陸時濺出的液態(tài)水。對此，赫克特稱這種假設(shè)是不可能的，“小水珠”是水蒸汽附著在探測器支架上形成的。

　　赫克特解釋，很可能并不是由于火星氣候回圈促進(jìn)液態(tài)鹽水形成于極地表面，在鳳凰號登陸勘測期間，火星表面溫度也僅有幾攝氏度，或許高氯酸鹽能夠融化冰。對于火星表面土壤的濕度科學(xué)家們產(chǎn)生了疑問，究竟土壤濕度能達(dá)到什么程度呢？赫克特說：“在鳳凰號著陸期間著陸點(diǎn)的土壤的確潮濕一些，除融化冰之外還有許多更容易的方法使土壤變潮濕。火星表面并不能夠潮濕得可以種植菊花等植物，但也不至于像烤箱一樣被烘烤干燥，由于火星固有的干燥性質(zhì)，其濕度并不以地球上的濕度進(jìn)行衡量。”

　　對火星生命體的影響

　　高氯酸鹽在土壤中的存在以及與水產(chǎn)生的交互作用，將暗示著火星可能存在著微生物。赫克特稱，在高溫環(huán)境下，高氯酸鹽是一種具有“強(qiáng)侵略性的氧化劑”，但由于火星非常寒冷，它不可能威脅生命體。

　　事實上，高氯酸鹽有利于微生物的存在，它實際上可作為微生物的能量來源。據(jù)悉，高氯酸鹽可作為煙火燃料和火箭推動劑。

　　赫克特說：“大量的微生物可以將高氯酸鹽作為午餐，高氯酸鹽可以成為微生物非常好的‘能量吧’。”此外，該物質(zhì)還能夠吸收水質(zhì)，這對于生命體生存是至關(guān)重要的因素。他最后強(qiáng)調(diào)稱，如果火星上存在生命，那么高氯酸鹽既有對生命體有利的一面，又存在著不利于生命體的另一面。

　　火星高氯酸鹽從何而來？

　　搞清楚高氯酸鹽從何而來以及它如何沉積在火星表面是擺在鳳凰號探測器科學(xué)家眼里另一個難題，雖然地球上也存在著高氯酸鹽，但它僅存在于非常干燥的區(qū)域，比如：位于太平洋和安第斯山脈之間的阿塔卡馬沙漠，以及大氣平流層。火星也接近以上區(qū)域的干燥性，依據(jù)地球上高氯酸鹽的分布性將有助于理解火星高氯酸鹽的來源。

　　赫克特說：“我們并沒有完全理解地球上高氯酸鹽的形成機(jī)理，許多科學(xué)家知道多數(shù)高氯酸鹽來源于大氣層，在降水中以高氯酸的形式從空中降落，然后它與地面上的硅酸鹽發(fā)生反應(yīng)形成高氯酸鹽。但是我們并不知道氯氣如何在最初發(fā)生反應(yīng)形成高氯酸進(jìn)入到大氣層。”

　　從平原吹來的海洋噴霧，可為阿塔卡馬沙漠提供氯氣，此外，當(dāng)火山爆發(fā)時火山將噴射出氯化物。當(dāng)然火星表面目前并沒有任何海洋，火星只有火山噴射物和包含氯化物的礦物質(zhì)。

　　地球的臭氧層將必然發(fā)生反應(yīng)形成高氯酸，對于火星大氣層是否也是這樣目前尚不清楚。但是高氯酸鹽僅普遍存在火星溫度較低、低緯度地區(qū)，而在地球正是低緯度地區(qū)，其臭氧濃度越高，可以加速高氯酸的形成。

　　未來將展開更廣泛的勘測

　　2011年，美國宇航局“火星科學(xué)實驗室”(MSL)探測器將發(fā)射升空，將有助于揭曉高氯酸鹽是否只獨(dú)特存在于鳳凰號著陸地點(diǎn)，或者更廣泛分布在火星其他地區(qū)。

　　令人感興趣的是，“海盜號”火星探測器在其著陸點(diǎn)也探測到氯氣，該地點(diǎn)比鳳凰號著陸點(diǎn)更接近火星赤道，鳳凰號探測器并未勘測到氯氣，但它發(fā)現(xiàn)了高氯酸鹽。阿維德遜稱，目前我們已探測到火星表面存在高氯酸鹽，當(dāng)“火星科學(xué)實驗室”探測器發(fā)射后，我們將進(jìn)一步勘測火星更多的中緯度地區(qū)。