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研究表明,火星上的那些地下“湖泊”越來越神秘

2018 年,科學家們的一項發現可能會改變我們對火星這個塵土飛揚、乾燥的紅球的理解。

從行星表面下方反射的雷達訊號顯示出一個閃亮的斑塊,與地下液態水池完全一致。隨後的搜尋發現了更多閃亮的斑塊,表明整個地下湖泊網路。

開創性的東西,對吧?儘管火星上有冰形式的水,但迄今為止,我們還沒有在我們的紅色夥伴身上發現一滴液態物質。

只有一個問題。根據一項新的分析,該分析發現了更多這些閃亮的斑塊,其中一些位於對於液態水來說太冷的地區,即使是鹽水,其凍結溫度可能比淡水低。

“我們不確定這些訊號是否是液態水,但它們似乎比原始論文發現的要廣泛得多,”美國宇航局噴氣推進實驗室的行星科學家傑弗裡普勞特說,“要麼液態水在火星南極下方很常見,要麼這些訊號表明其他東西。”

第一個特徵是在火星南極冰蓋下發現的,使用的是火星快車軌道器上的用於地下和電離層探測的火星高階雷達 (MARSIS) 儀器。

對存檔資料的後續搜尋揭示了另外三個類似湖泊的特徵。MARSIS 使用雷達訊號探測火星冰蓋下方,該冰蓋由二氧化碳和水冰的交替層組成。

我們知道,透過在地球上使用這種技術,哪些訊號可以指示某些物質。

“某些型別的物質比其他物質更好地反射雷達訊號,液態水就是這些‘物質’之一。”澳大利亞南昆士蘭大學的行星科學家 格拉齊埃拉·卡帕雷利說,“因此,當來自地下的訊號強於地表反射的訊號時,我們可以確認我們存在液態水。

來自這些地下斑塊的訊號確實比來自地表本身的訊號更強,但發現它們的區域相對較小。

因此,傑弗裡普勞特和亞利桑那州立大學的行星科學家阿迪亞·庫勒擴大了搜尋範圍。他們在15年的 MARSIS 資料中繪製了 44,000 次測量結果,覆蓋了整個火星南極。

他們發現了數十個高反射斑塊,它們分佈在比以前確定的更大的範圍內。但一些新斑塊的表面僅位於地表以下一公里左右(不到一英里),此時溫度估計約為 210 開爾文(-63 攝氏度,或 -81 華氏度)。

之前的研究發現,含有鈣和鎂鹽的水可以在低至 150 開爾文的溫度下長時間保持液態。我們也知道火星富含鈣鹽和鎂鹽以及鈉。但是 2019 年的一篇論文發現,再多的鹽都不足以融化火星南極層狀沉積物底部的冰。

他們得出的結論是,需要某種形式的基礎加熱,也許是以地熱活動的形式:火山活動。然而,雖然最近有證據表明火星上有火山活動,但它位於低緯度地區,而不是兩極。

“他們發現,要保持這種水的液態,需要兩倍於估計的火星地熱流,”庫勒解釋說。

“獲得這麼多熱量的一種可能方法是透過火山作用。然而,我們還沒有看到任何有力的證據表明南極最近發生了火山活動,因此火山活動似乎不太可能使整個地區都存在地下液態水。”

那麼這些閃亮的斑塊到底是什麼?好吧,我們不知道。該團隊認為它不太可能是液態水——但他們的繪圖可能有助於弄清楚。例如,我們現在知道,導致它們的原因遍佈火星南極。

而且,如果這些斑塊確實是液態水,那麼研究人員說,這項工作將有助於更好地瞭解它是如何形成的。

該研究已發表在《地球物理研究快報》上。