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2015-11-01在火星上找到液態水！
551 期
Author 作者
葉永烜／中央大學天文所及太空所教授，研究興趣在於太陽系來源及演化，小行星與彗星的物理性質和動力學，行星磁層與衛星及環系統的電槳作用，以及系外行星與恆星的作用。
2015年9月28日，美國太空總署（NASA）終於解答了一個謎團─在火星上找到液態水存在的確實證據。這是怎麼回事？為什麼NASA會把這個資訊看得如此重要？甚至可與發現超級地球（可容許生命存在的行星）相比擬？
火星的生命謎題
在談論這個題目前，先說說另外兩個謎團。其中之一是2011年7月掉落在摩洛哥沙漠，一塊叫做Tissint的火星隕石。它的成份經中國科學院地質及地球物理研究所的研究團隊檢驗後，發現當中含有可能由生物過程產生的有機碳。這是一個非常重要的結果，如果得到證實（如在火星表面採集標本後，送回地球實驗室作精密化學分析），便可肯定早期火星曾經有過生命跡象。
另一件事，則是「好奇號」漫遊車上的可調兩極管雷射光譜儀（SAM），測量出火星大氣層中有時會有微量（~7 ppbv）的甲烷出現。這個現象，在過去的地面望遠鏡觀察和「火星快車」太空船的儀器中都有報告，但因為它時隱時現，而且訊號和噪音比不夠，所以引起很多爭論。「好奇號」非常靈敏的SAM，本來也只是測量出一個很低的甲烷背景值（~0.7 ppbv），所以才建立了無可置疑的時間變化曲線。
現今有兩個主要理論解釋甲烷的存在，一是甲烷由地表之下的地質化學作用生成；另一則是由微生物的新陳代謝作用而產生。如果是後者，則現今的火星環境應該還有生命存在。但是生命必須要有液態水才可孕育和永續發展，這也是為什麼這次融水蹤跡的確立，讓我們在追尋地球外生物圈的路徑上，向前跨出了一大步。
RSL的生成原因
在火星春季時，南半球的Garni隕石坑斜坡上可看到季節性循環坡紋（Recurring Slope Line, RSL）的線狀條紋結構。這些坡紋在2011年首先被發現，寬度在數公尺內，長度則可達數百公尺。這些線條會繞著南緯32~48度地帶出現，在向著赤道的一面，沿著坡度，以每日數公尺至20公尺的速度緩慢延伸。但是，坡紋在冬季時又會消失無蹤。
這些RSL，較側邊的地方顯得較暗。由於日照的緣故，RSL源區的正午表面溫度在春天時可達250~300K。但因為火星軌道離心率和自轉軸相對黃道面傾斜的關係，北半球同樣緯度的地方並不會達到這個溫度（平均約低30K）。因此有模型指出，這些結構是由於地下某些地方的凝冰，在春季受到太陽輻射的加溫作用而融解，由此會有液態物質湧現。另外，也有一些與融水無關的解釋，如火星大氣中都有的二氧化碳（CO2）和季節性的乾冰凝結與昇華作用，可能產生塵砂從斜坡表層的脫落。雖然這個機制在火星其它地域確實有可能發生，但在RSL卻是行不通。因為土石流在坡度越大的地方越容易發生，但RSL的觀察結果並沒有支持這個預測。……【更多內容請閱讀科學月刊第551期】