火星表面的“幽灵沙丘”，可能隐藏着生命的证据

北京时间7月27日消息，据国外媒体报道，数百个新月形的“幽灵沙丘”点缀在火星表面，或许能为揭示火星远古微生物的存在提供线索。从火星表面的图片看，这些数十亿年前高出地面数十米的沙丘如今只留下坑坑洼洼的痕迹。

▲从火星表面的图片看，这些数十亿年前高出地面数十米的沙丘如今只留下坑坑洼洼的痕迹

研究人员称，这些幽灵沙丘除了提供有关火星过去气候和不断变化的风力模式信息之外，还是寻找外星生命迹象的有用目标，因为它们可能曾经为微生物躲避严酷辐射提供了遮蔽。

在发表于《地球物理研究期刊：行星》（Journal of Geophysical Research：Planets）的论文中，研究人员解释称，幽灵沙丘保留了熔岩或水流携带的沉积物埋在沙子结构中留下的轮廓。尽管风力作用可能会将顶部暴露的沙子和蚀刻部分吹掉，但坚固的“模子”会保留下来。

▲研究人员解释称，幽灵沙丘保留了熔岩或水流携带的沉积物埋在沙子结构中留下的轮廓

在火星不同区域的卫星图片中可以看到，最令人惊叹的这类结构出现在希腊平原（Hellas basin）和诺克提斯迷宫（Noctis Labyrinthus）。研究人员在诺克提斯迷宫发现了超过480个可能的幽灵沙丘，其平均高度约为40米；希腊平原东部的幽灵沙丘数量也超过了300个，平均高度为75米。

“这些大坑中的任何一个都不足以告诉你它是一个沙丘，或者是来自一个古老的沙丘场，但当你把它们放在一起时，它们与火星和地球上的沙丘有非常多共同之处，你必须使用某些异想天开的解释才能将它们解释成沙丘以外的东西，”华盛顿大学的行星地貌学家麦肯齐·戴（Mackenzie Day）说，“关于幽灵沙丘很酷的一点是，它们能肯定地告诉我们，在它们形成的远古时期，火星上的风是不一样的。”

▲尽管风力作用可能会将顶部暴露的沙子和蚀刻部分吹掉，但坚固的“模子”会保留下来

▲在火星不同区域的卫星图片中可以看到，最令人惊叹的这类结构出现在希腊平原（Hellas basin）和诺克提斯迷宫（Noctis Labyrinthus）

▲研究人员在诺克提斯迷宫发现了超过480个可能的幽灵沙丘，其平均高度约为40米；希腊平原东部的幽灵沙丘数量也超过了300个，平均高度为75米

这些沙丘能帮助我们更好地了解火星远古的风是什么样的。根据幽灵沙丘的曲线——或者称为“角”——科学家可以确定它们形成时所盛行的风向。“当时的风与现在不同的事实告诉我们，火星环境条件在长期时间尺度上并不稳定，它们在过去几十亿年中发生过改变，这是我们在解读火星地质学时需要知道的东西，”麦肯齐说道。

“它们都朝着同一个方向，这是可以预料的沙丘特征，因为它们都是在相同的风力环境中迁移和形成的，”研究人员解释道，“因此，只需要形状和大小这些特征，我们就知道它们来自一个古老的沙丘系统。”

研究人员表示，这些沙丘场很可能在20亿年前被缓慢流动的液体淹没过。但是，两个地点之间发生的淹没过程可能并不相同。诺克提斯迷宫靠近古代火山活动的区域，而希腊平原位于由水流侵蚀形成的峡谷下游。

“如果侵蚀这些峡谷的水流向下游延伸足够远，就有可能到达沙丘场，”麦肯齐说，“我们唯一确切知道的是，液体流动的能量必须相对较低，流速相对缓慢，否则它就会侵蚀沙丘，无法形成我们今天所看到的形状。”

研究人员称，这些沙丘遗迹可能保留着火星古代生命的重要线索——如果它们确实存在过的话。“我们知道地球上的沙丘能维持生命存在，而地球上的沙丘与火星沙丘非常相似，”麦肯齐说，“火星有着地球没有的一个问题，那就是表面辐射。如果你在沙丘内部或沙丘底部，并且是微生物生命的话，那沙丘就可以保护你免受大量辐射。现在那里可能没有任何生命。但如果火星上曾经有过生命，那这些地方要比一般的地方要好很多。”

火星曾经存在过液态水吗？

火星上存在过水的证据最早来自水手9号（Mariner 9）探测卫星，它于1971年抵达火星轨道。水手9号揭示了河床、峡谷等水蚀痕迹以及锋面、雾等现象的线索。后来的海盗号（Viking）轨道器展示了洪水侵蚀出深谷的证据，极大地改变了我们对火星上液态水的看法。目前火星正处于一个冰期的中段，在该研究之前，科学家认为火星上不可能存在液态水。

2013年6月，好奇号火星探测器发现的证据有力地表明，火星上曾经流淌着足以饮用的水。同年9月，好奇号分析的第一批土壤样品显示，火星表面上的微细物质含有重量占2%的水。

2017年，科学家对火星上的水进行了最准确的估算，宣称火星曾经拥有的水量超过北冰洋，并且这些水体的存续时间超过15亿年。这些发现表明，火星具有充足的时间和液态水供生命蓬勃生长，但在过去37亿年中，这颗红色星球失去了87%的水，变得既贫瘠又干燥。

最近，利用卫星观察火星南极的尘土和冰层，科学家们发现了一条12英里宽的咸水带，这是一个大型且稳定的水域，类似于地球南极冰盖下面的湖泊。这是迄今为止人们在火星上发现的最大规模的液态水，这不禁让人们有了一个大胆的猜测：在这个寒冷的咸水河中，可能有过生命的存在，甚至是它们目前依然存在。