美国研究团队发现火星地表下或有大量液态水

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【文/观察者网 严珊珊】8月12日，《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表的一项研究成果提出，火星除了两极的冰冻水外，地表下仍然拥有大量液态水，且水量“可覆盖整个火星，深度可达1英里（约1.6千米）”。

综合英国广播公司（BBC）和美国有线电视新闻网（CNN）报道，美国加州大学圣迭戈分校斯克利普斯海洋研究所和加州大学伯克利分校的三位学者分析了美国国家航空航天局（NASA）“洞察号”（Insight）火星着陆器2018-2022年收集的“火星脉搏”数据，通过测量地震波的传播速度，计算出它们最有可能穿过的物质——充满液态水的深层破碎火成岩。

分析显示，这个“水库”位于火星地壳中部岩石的微小裂缝和孔隙中，距火星表面6-12英里（约10-20千米）。

此前，有不少证据支持曾有水在火星表面流动的假设。而该研究提供了新的有力证据显示火星表面曾存在过大量液态水，且这些水渗入到了地壳中。

2018年12月19日，“洞察号”在火星上放置了第一台地震仪。 NASA

过去的研究表明，30多亿年前，火星曾存在液态水，后来，由于大气层消失，极低的气压和水汽含量导致液态水难以稳定存在，一部分水流失到了太空中。虽然此前有研究提出水在火星两极的极冠以冰冻形式存在，但研究人员认为这不足以解释所有流失的水。

8月12日，美国学者在《美国国家科学院院刊》发表了一篇题为《火星地壳里的液态水》的研究报告。研究团队分析了NASA“洞察号”火星着陆器在2022年12月任务结束前收集的4年数据，包括火星地震波速度等信息，该着陆器共探测到1319次地震。

研究方法采用了岩石物理数学模型。加州大学伯克利分校地球与行星科学系的迈克尔·曼加（Michael Manga）教授参与了这项研究，他解释称，实际上，“这些技术与我们在地球上勘探水源，寻找石油和天然气的技术是一样的。”

结果显示，“洞察号”着陆器收集的数据中，地震波穿过的物质用充满液态水的破碎火成岩来解释为最佳，分析称，水量足以覆盖火星表面且深度可达1英里（约1.6千米）。

但由于这个“水库”距火星表面6-12英里（约10-20千米），未来探索火星的航天员如果试图利用该水源，将会面临一系列挑战。

“洞察号”收集的地震数据帮助研究人员确定了更多关于火星地壳的信息。 美国加州大学圣迭戈分校斯克利普斯海洋研究所

曼加教授补充称，水是影响行星演化的最重要分子，新的研究成果回答了一个关键问题，“火星上所有的水都去了哪里？”

曼加教授认为，在地球上，大部分水都在底下，“火星上没有理由不是这种情况。”

BBC称，这一发现可能为正在进行的火星生命证据搜寻工作指明了另一个目标。

“没有液态水，就没有生命。”曼加教授表示，“因此，如果火星上有适宜居住的环境，那么这些环境现在可能在地下深处。”

如果其结论属实，该研究对于理解火星的水循环、确定火星地表水的走向，寻找过去或现存的生命，以及评估未来探测任务的就地资源利用情况都有一定意义。

2018年，来自意大利宇航局的团队利用搭载在欧洲“火星快车号”火星轨道探测器上的雷达发现，覆盖火星南极的冰盖表面上下起伏，表明下面可能有液态水，且很有可能是盐水。但当时并不是所有科学家都对此感到信服，一些科学家认为探测到的信号也可以用其他物质来解释，例如冰盖下面的某种干燥物质。

后来又有不少研究结果进一步证实了2018年的发现，认为火星上可能存在更多的高盐水体。

2021年，我国天问一号火星任务搭载的“祝融号”火星车成功着陆于乌托邦平原南部边缘，该地区位于火星低纬度地区。2023年，基于“祝融号”火星车观测数据，中国科研人员首次发现“祝融号”着陆区的沙丘表面存在结壳、龟裂、团粒化、多边形脊、带状水痕等特征。光谱数据分析发现，沙丘表面富含含水硫酸盐、蛋白石、含水铁氧化物等含水矿物。

“祝融号”观测的岩石和沉积层理素描图，岩石编号Sol50-08 央视新闻客户端

中科院地质与地球物理研究所研究员秦小光2023年5月告诉《科技日报》：“更重要的是，我们进一步研究认为，沙丘表面的含水特征，并不是地下水和二氧化碳导致的，而是因为降霜或降雪。”