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美国最新研究:火星地下存在大量液态水,足以覆盖整个火星表面
星球上的科学

火星,与地球有着相似的结构与成分,且存在相似的环境特征,所以一直被认为是地球的“孪生兄弟”,长期以来,火星也都是人类探索的目标。

但是如今的火星,表面一片荒芜、干旱的景象,看起来毫无生机,也给人留下了”干巴巴“的印象。不过科学家发现,火星上存在许多干涸河床和古老海岸线的痕迹,那这是否就意味着,火星曾经也拥有大量的液态水呢?

近期,美国加州大学圣迭戈分校和伯克利分校的科研团队,获得了一项突破性的研究成果。这项研究成果主要得益于美国国家航空航天局(NASA)的“洞察号”火星着陆器,该探测器于2018年11月在火星着陆,它的主要任务就是探测火星地下的地震活动、热流和物质成分,最终于2022年12月与地球失去了联系。

在”洞察号“探测器工作的四年内,通过地震仪记录到了1300多次火星地震波数据。当地震波穿过不同区域时,会因为介质密度、弹性和温度等物理性质的差异,发生折射、衰减和速度变化等现象,科学家通过分析这些数据的变化,就能推断出火星内部的物质组成和结构。

随后,科学家结合岩石物理学模型,推断出火星地下11.5至20公里深处存在液态水层。后面又通过贝叶斯反演模型计算出,在火星地壳广泛分布的裂缝和孔隙中,也充满了液态水。如果将火星地下的水全部提取,水的总量足以覆盖整个火星表面,平均水深可达1.6公里!

那问题就来了,这么多的水是从哪里来的呢?又为什么会在火星存留下来?

其实,大约40多亿年前,太阳系刚形成的时候并不是”干巴巴“的,和地球一样,经常被无数携带水冰的彗星和小行星疯狂轰炸,这些彗星和小行星就像是”冰块快递员“一样,把大量水分带到了火星上。

再加上火星上也有一些地质活动,比如火山喷发,也会释放一些水蒸气。这些水分不断在地表汇聚,逐渐形成了早期的河流、湖泊,甚至大片海洋。

只不过随着时间的推移,火星的磁场消失,大气层变薄,没有了大气层的保护后,地表的液态水逐渐沸腾蒸发,或被冻成了冰。也有一部分水没被蒸发,顺着地表的裂缝或岩石孔隙,渗到地下藏起来了。那问题又来了,这些地下水怎么就没被冻住呢?

这就主要得益于这两招”保命技能“。首先,就像在地球上用盐化雪一样的原理,盐可以大幅度降低水的冰点。火星的地下水里,就溶解了大量盐。

比如高氯酸盐,能让水在-70℃的环境中都不结冰。其次,火星上的地下水都藏在岩石的裂缝和孔隙中,这时候岩石就像一层”保护罩“一样,能够防止水分蒸发,并防止其表面的极端低温。

总之,在火星上发现了液态水,无疑是人类在探索途中的一大收获,同时也让科学家有了新的思考:液态水是生命存在的重要条件,会不会火星地下也存在生命形式呢?说不定哪天,我们就真在火星地下发现了微生物,想想也确实令人期待呢!

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