原创：我是科学家
2018年7 月 25 日，《Science》发表了关于火星的最新研究，科学家通过雷达在火星南极1.5千米的冰川下发现了直径约20公里的液态水湖。这可能是人们首次获得的在火星上发现大量液态水存在的证据，研究一经报道，就迅速激起了人们对火星探索的热情。
大家关注的焦点集中在几个方面，如：此次发现是否真的可以证明火星地下有大量液态水存在？这个“冰下咸水湖”中有没有生命？这个湖对人类探索火星有何帮助？这一系列问题在国内天文学界也引发了广泛关注和讨论。我们就此咨询了国内相关领域的几位科学家，请他们对当前的一些热点问题进行了分析与解答——
本期科学家
郑永春：火星叔叔郑永春，科普中国形象大使、中国科普作家协会副理事长、中国科学院国家天文台研究员
杨迪琨：南方科技大学助理教授，从事地球物理勘探电磁法理论研究
刘凯军：南方科技大学地球与空间科学系教授
1.火星探索进行了几十年，为什么之前没有探测到类似的液态水湖呢？
郑永春：
从设备角度来说，由于很多探测器都是对火星表面进行探测的，如果要探测内部，就需要用雷达、地震仪等手段。这次发现的液态水湖位于南极的冰盖1.5千米深度。在此之前，NASA的火星勘测轨道器搭载的SHARAD雷达，由于频率较高，探测深度有限，因此并未在此区域发现液态水的证据。
刘凯军：
从发现地点来看，这次发现的水在地下，所以之前很难发现。
杨迪琨：
从技术上来讲，探测液态水并不难。使用探地雷达就可以有效地发现冰下的液态水。因为液态水有很高的介电常数，当电磁波碰到冰水界面的时候会产生强烈的回波，所以当雷达扫过液态水上方时可以探测到。
这次发现的难点在于把探地雷达发射到火星，并且让探测器扫描比较大的一片区域，从而获得火星地下水分布范围的信息。之前之所以没有探测到，主要还是因为把设备搬到火星上太难了。另外还有一个细节导致火星探测进展缓慢是因为火星上难以进行地面验证和标定。
比如在地球上我用雷达发现一个疑似目标可以去实地验证，但是在火星上很难去验证，只能用间接证据，这也加大了确认目标的难度。
一般低频雷达需要非常大的天线，制造和布设困难很大。这次发现液态水用的雷达天线展开后达几十米，火星探测设备做这么大的天线还是很困难的。这也是为什么以前没有发现。实际上也是工程技术的一个进步。
这次找液态水的功臣是一个叫MARSIS的星载探地雷达，随着人类对火星认识的加深，探测器的载荷也逐渐多样化，从早期的地表、地形、地貌，逐渐向火星内部延伸。
2.此次发现能确切证明火星存在液态水湖吗？
郑永春：
本次研究中使用的探测工具为 MARSIS探地雷达，根据雷达对冰盖下探测的结果分析得到的火星存在液态水湖的结论。虽然这种方法在地球南极得到了验证，可以推测是液态水湖，但是限于雷达的灵敏度和分辨率，还不能完全肯定火星存在液态水湖，未来还需要其他任务进行交叉认证，寻找多重证据。
刘凯军：
以前大家知道火星的两极有固态的冰层，但液态水却是第一次发现。不过这次的发现是通过遥感的方法反推地下有大体积的液态物质存在，所以并不是百分之百可靠。
3.此次发现的液态水湖中是否可能有生命存在？
刘凯军：
因为这次发现的湖埋在地下１.5公里，所以目前无法准确获知是否有生命存在。但有液态水存在就非常有可能存在一些简单的生命。
郑永春：
虽然目前火星发现的卤水湖盐度很高，但是在地球深海也有这样高盐度的卤水，所以仍然可以有生命存在。
4.此次发现有何意义？对人类探索火星是否有帮助？
刘凯军：
人类未来如果移民火星肯定可以利用这些水资源，但火星两极表面冰盖的固态水用起来应该更方便，成本更低。所以我不认为对人类未来探索或移民火星有太大的直接帮助。此次发现的主要意义是第一次发现大量液态水在火星上可能存在的证据，因而暗示火星生命的存在。
郑永春：
对于火星移民，虽然还未提上日程，但显然已经不是科幻了，有人说要有大气，有人说要有磁场，但其实有水就可以生产氧气，没磁场可以通过地下掩体或人工磁场来屏蔽辐射，都是有办法实现的。
杨迪琨：
液态水对生命的存在至关重要，这也是这次的发现能够成为头条的原因。而且以后人类移民火星以后，也需要液态水作为水源。
想要了解更多关于火星液态水湖的详情？请点击今天的头条文章，阅读由灰原哀博士给大家带来的深度解析——《这一次，我们真的在火星找到“地下湖泊”了吗？》
排版：小爽
题图来源：维基
