火星表面液态水存在的时间可能比之前想象的要短。被称为沟壑的河道地貌以前被认为仅由液态水形成，但也可以通过蒸发CO 2冰的作用形成。这是乌得勒支大学行星研究员洛内克·罗洛夫斯 (Lonneke Roelofs) 的一项新研究得出的结论。“这总体上影响了我们对火星上水的看法，从而影响了我们对火星上生命的探索。” 研究结果发表在本周的《通讯地球与环境》杂志上。

“火星大气中 95% 是 CO 2 ”，Lonneke Roelofs 解释道。“冬天，气温降至-120摄氏度以下，这足以让大气中的CO 2结冰。” 在冷冻过程中，CO 2气体可以跳过液相直接转变为CO 2冰。这个过程类似于地球上的霜冻，水蒸气形成冰晶，并以白色薄膜覆盖景观。温暖的春季气温，加上稀薄的火星大气，导致CO 2冰直接蒸发回气体，再次跳过液相。“我们称之为‘升华’。由于火星气压较低，这一过程极具爆炸性。产生的气压将沉积物颗粒推开，导致物质流动，类似于地球山区的泥石流。这些水流可以重塑火星地貌——即使在没有水的情况下。”

“我的研究结果表明，火星上存在生命的可能性比之前想象的要小。”

科学家们长期以来一直假设CO 2冰可能是这些火星景观结构背后的驱动力。“但这些假设主要基于模型或卫星研究”，鲁洛夫斯解释道。“通过我们在所谓的‘火星室’中进行的实验，我们能够在火星条件下模拟这一过程。使用这种专门的实验室设备，我们可以直接亲眼研究这个过程。我们甚至观察到，在火星条件下由CO 2冰驱动的泥石流的流动效率与地球上由水驱动的泥石流的流动效率一样。”

外星生命

“我们确信火星表面曾经有水。这项研究并没有证明相反的情况”，鲁洛夫斯说。“但生命的出现可能需要液态水存在的很长一段时间。此前，我们认为这些景观结构是由水驱动的泥石流形成的，因为它们与地球上的泥石流系统相似。我现在的研究表明，除了水驱动的泥石流之外，冷冻CO 2的升华也可以成为这些火星沟壑景观形成的驱动力。这将火星上存在水的时间推得更远，使得火星上存在生命的机会更小。” 这使我们比我们想象的更加独特。

为什么是火星?

但是什么让人们对 3.3 亿公里外的风景感兴趣呢?“火星是我们最近的邻居。它是唯一一颗靠近太阳系“绿色区域”的岩石行星。该区域距离太阳正好足够远，足以允许液态水存在，这是生命的先决条件。因此，火星是一个我们可能找到生命如何发展问题答案的地方，包括潜在的外星生命”，鲁洛夫斯回答道。“此外，研究其他行星上景观结构的形成是我们走出地球环境的一种方式。你提出不同的问题，从而对地球上的过程产生新的见解。例如，我们还可以观察地球上火山周围火山碎屑流中气体驱动的泥石流的过程。因此，这项研究可能有助于更好地了解陆地火山灾害。”