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火星地表下或有大量液態水 為探索紅色星球宜居性奠定基礎

(聖叠戈13日綜合電)科學家發現,火星地表之下深處的裂隙火成巖體中,可能存在一個巨大的液態水庫,其儲量足以充滿海洋,能覆蓋整個火星表面。該研究提供了迄今為止火星海洋的最有力證據,如果其結論屬實,將為進一步探索該行星的宜居性以及尋找地外生命奠定基礎。

綜合中央社和《科技日報》報道,幾十年來,火星上是否存在液態水一直吸引著科學家。這是因為水對於星球的宜居性至關重要。

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美國加州大學聖叠戈分校斯克里普斯海洋研究所領導的一項新研究,根據科學家根據美國太空總署(NASA)火星探測器“洞察號”(InSight)在一次協助破解火星內部結構的任務中,獲得的地震數據作出上述結論。

研究人員說,這些液體位於火星地表下方約11.5公里至20公里處,無論是在過去或現在,都可能提供有利於微生物維持生命的條件。

團隊采用了巖石物理數學模型。該模型與地球上繪制地下蓄水層和油田的模型相同。結果顯示,這些數據用充滿液態水的深層破碎火成巖來解釋為最佳,且這些水量十分巨大——團隊估算出地下水的數量可覆蓋整個星球,深度可達1至2公里。

這個新“水庫”並不適合為未來火星定居點提供水源,因為它位於火星地殼中部巖石的微小裂縫和孔隙中,距火星表面11.5至20公里。即使在地球上,鉆一個這樣深的洞也是一項挑戰。

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然而,這一發現確定了一個有望在火星上尋找生命的地點,也有助於解答有關火星地質歷史的問題。了解火星的水循環對於了解其氣候、表面和內部的演變至關重要。

相關研究周二發表在美國《國家科學院學報》。

加州大學柏克萊分校的行星科學家兼研究共同執筆人曼加補充說:“在地球上,我們在地下深處發現了微生物生命,那里的巖石充滿了水,並且存在能源。”

“洞察號”2018年登陸火星地表,探測火星深層內部結構並搜集相關數據,從液態金屬核心到地函和地殼。“洞察號”在火星的探勘任務已於2022年結束。

萊特說:“洞察號能夠測量地震波的速度以及它們如何隨深度變化。地震波的速度取決於巖石的成分、裂縫的位置以及裂縫中的填充物。我們將測量到的地震波速度、重力和巖石物理模型結合起來。巖石物理模型與我們用來測量地球含水層或繪制地下石油和天然氣資源的模型相同。”

研究顯示,在最外層的火星地殼中,巖漿或熔巖在冷卻和凝固過程中形成的裂隙火成巖中存在液態水儲層。

萊特說,“中地殼(mid-crust)的巖石裂縫充滿液態水,最能解釋地震和重力數據”,如果將這些水從中地殼裂縫中提取出來,“我們估計這些水將填滿整個火星表面深達1至2公里的海洋”。

當今的火星地表寒冷荒涼,但曾經溫暖潮濕,然而,那個“濕潤年代”早在30多億年前就結束了。研究報告顯示,曾經存在於火星地表的水,大多沒有逸散到太空中,而是滲入地殼中。

曼加說:“早期火星地表有河流、湖泊,或許還有海洋。從火星歷史早期,火星地殼可能就已經充滿了液態水。在地球,地下水從地表滲透到地下,我們認為,這與火星的液態水歷史相似。這勢必發生在上層地殼比當今溫暖的時期。”

倘若人類要將太空人送上火星或建立某種長期定居點,水是至關重要的資源。火星的極地地區和地表下蘊藏著凍結成冰的固態水,而液態水存在地表下方深處,很難取得。

曼加說:“鉆探到這樣的深度極具挑戰性,而尋找地質活動排出這些水的地方則是另一種選擇,這個地方可能位於火星北半球、地殼構造活躍的科柏洛斯槽溝(Cerberus Fossae)。”他提到,對保護火星環境的擔憂也必須獲得解決。

文/圖:互聯網

 

 

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