科学家称：凤凰号发现富含氯酸盐的土壤或将在火星上找到液态水！

火星探索一直是人类孜孜不倦地目标，根据美国国家航空航天局(NASA)凤凰号(Phoenix)和维京号(Viking)着陆器以及“好奇号”(Curiosity)漫游者号(rover)此前的发现所做的新实验，如果火星表面存在液态水，它极有可能以氯化镁盐的盐水混合物的形式存在。

早前，科学家研究了已知存在于火星上的水与盐的混合物，以找出火星表面最有可能是液体的物质。实验比较了盐溶液的蒸气压和吸水能力。结果表明，与氯化钠或氯化钾混合的水相比，氯化镁水在火星上蒸发或冻结的可能性更小。

物质的“三相点”是它在气、液、固三相共存时的温度和压力（可使一种物质三相（气相，液相，固相）共存的一个温度和压强的数值）。对于水来说，三相点是在0.01摄氏度(32华氏度)和6.12毫巴，即地球表面大气压力的0.6%。换句话说，我们可以想象在三相点上有一桶水，水以冰的形式存在于一层液态水上，水蒸气就在升华或蒸发出来的冰的上方。与冰接触的蒸气对冰施加压力，我们称之为蒸气压。

虽然在火星的一些赤道地区，最适宜的条件是水的三相点以下，但在地球的其他地方，温度通常远低于三相点。当大气压力低于液体的蒸气压时，液体就会蒸发。在稀薄的火星大气层下，纯水会迅速蒸发，火星大气层大约是地球大气层的1%。然而，盐溶液不容易蒸发或冻结，因此在火星上更有可能保持液态。

了解哪些盐和水的混合物最有可能保持液态，可以帮助我们找到在这个红色星球上液态水存在的证据，从而可能找到生命存在的证据。

盐溶液是吸湿的，这意味着它们善于吸水。某些盐类甚至可以吸收火星上少量的水。在火星上发现了许多不同种类的盐，如氯化物、硫酸盐、氯酸盐和高氯酸盐。根据各种着陆器和漫游者任务的数据，火星表面到处都可以找到这些东西。

2008年，凤凰号着陆器上的热演化气体分析仪(TEGA)是其机载湿化学实验室的一部分，在火星北极地区的土壤样本中发现了浓度为0.4 - 0.6%的高氯酸盐。这使得科学家们重新分析了1970年代海盗登陆任务的土壤样本数据。

新的分析表明，维京登陆者发现土壤中含有浓度小于或等于0.1%的高氯酸盐。2013年，“好奇号”漫游者在火星(SAM)仪器上的样本分析中，在盖尔陨石坑(Gale Crater)内的洛克尼斯特(Rocknest)土壤样本中发现了高氯酸钙。

最近，美国宇航局火星勘测轨道飞行器上搭载的小型火星勘测成像光谱仪(CRISM)仪器在反复出现的斜坡线内检测到了高氯酸镁、氯酸镁和高氯酸钠。这些条纹是在温暖的火星季节沿着斜坡向下延伸的，有一段时间，人们强烈认为它们是由流动的水产生的。由于盐，稀薄的大气和寒冷的温度，任何这样的水都可能是咸的而不是纯的。尽管现在的结果表明，干燥物质的流动以某种方式产生了这些条纹，但水仍然有可能以液体的形式存在于火星表面的某个地方。

华盛顿大学的乔纳森·托纳和大卫·卡特林发现土壤样品中可能含有硫酸镁、高氯酸镁、高氯酸钠、高氯酸钾、氯化钠和碳酸钙。

在他们最新的研究中，碳粉和凯特琳从这些盐中提取溶液。他们发现，在所有的盐水混合物中，氯酸镁溶液的蒸汽压最低。这意味着它最不可能蒸发或冻结，最可能吸收火星大气中存在的任何低水平的水分。

那么，为了在火星上找到液态水，科学家是否应该只寻找富含氯酸镁的地方呢?

托纳说:“火星土壤中存在的任何盐都可能是一种盐混合物，因此测量这些混合物的性质非常重要。”根据凤凰号着陆器测量到的土壤化学成分，托纳说，钠和镁氯酸盐混合物最有可能，而钙氯酸盐混合物不太可能被发现。

“在火星上，氯酸盐可能比高氯酸盐丰富得多，”托纳补充说。“我们的结果表明，氯酸盐可能比高氯酸盐通过潮解形成水的能力更强。”吸收水分并溶解在其中和冰融化。

这些盐水中是否有足够的水来维持微生物的生存?对在高氯酸盐和氯酸盐溶液中生长的极端微生物的研究表明，微生物可以在火星上可能存在的盐水中生存。科学家在研究中发现，几种耐盐的耐盐细菌能够在高浓度的氯酸盐中生长。