在火星表面深处发现隐藏的水库

在意外之处发现的水

科学中最耐久的问题之一——火星的古代水去了哪里?——可能有了一个令人惊讶的新答案。分析美国宇航局InSight着陆器地震数据的科学家发现了看似位于火星表面深层断裂岩石中的大规模液态水储存库,深度为10至20公里。如果得到确认,这项发现将代表火星上已知最大的水库,并将从根本上改变科学界对该行星过去或现在潜在居住微生物生命能力的思考。

火星表面在今天是极其干旱的——一片冰冷的沙漠,其中任何暴露于稀薄大气的液态水会立即冻结或蒸发。但行星科学家长期以来一直怀疑,曾经充满火星湖泊、河流,甚至可能一个北方海洋的水并未简单地消失在太空中。新的发现表明,至少其中一些水向下渗透,现在作为液体存在于深处,在那里行星内部的地热可以保持冰点以上的温度,尽管火星表面寒冷。

发现是如何进行的

证据来自InSight灵敏的地震仪在火星地震(火星地震的等效物)期间记录的地震波。当地震波通过不同类型的岩石和流体时,它们以特征方式改变速度。在InSight数据中检测到的模式——某些波类型中的特定衰减特征——与通过水饱和裂隙岩石层而不是干火成或沉积物质的地震波一致。

该分析使用了最初为研究地球地壳而开发的技术,并针对火星的具有挑战性的信号环境进行了精细化,随着灰尘在其太阳能电池板上的积累,InSight的数据质量随着时间的推移而下降。研究人员报告对该检测有高度的信心,但承认地震推断的间接性意味着在被认为已确认之前,该发现将需要来自未来任务的证实。

水库的深度——10至20公里——远远超出了任何当前火星钻探能力的范围。地球上最深的钻探,俄罗斯的科拉超深钻孔,在20多年的努力后达到了12公里。到达假定的火星水将需要目前在任何计划的火星任务中都不存在的技术。

对火星生命的含义

天体生物学的含义是重大的。我们所知的生命需要液态水,液态水库的存在——即使在极端深度——也保持了火星作为潜在可居住世界的地位。在地球上,微生物生命已被发现在深地壳环境中繁荣:在温泉中、在地下数公里的岩层中,以及在对大多数表面生命来说致命的极端温度和压力条件下。火星的深水如果真实存在,将占据类似极端的环境。

这一发现对火星殖民计划也有含义,尽管在15公里深度获取水的实际挑战使其成为理论资源而不是任何近期人类火星任务情景下的实用资源。

接下来会发生什么

InSight任务在2022年12月停止了运行,当时其太阳能电池板被灰尘覆盖太多而无法为着陆器供电,但留下了一份科学家仍在其中寻找发现的数据集。未来配备地震仪的火星任务——欧空局的ExoMars表面平台已计划好——将扩展和改进火星内部的地震调查。类似于MARSIS雷达的深穿透雷达系统检测到了火星南极冰盖下的咸水湖,最终可能会提供更明确的确认。目前,这项发现在近年来火星最重要的发现之一的行列中——一个可信的新可能性,它改写了火星的水发生了什么的故事。

本文基于Live Science的报道。阅读原文。