(圣迭戈13日综合电)科学家发现,火星地表之下深处的裂隙火成岩体中,可能存在一个巨大的液态水库,其储量足以充满海洋,能覆盖整个火星表面。该研究提供了迄今为止火星海洋的最有力证据,如果其结论属实,将为进一步探索该行星的宜居性以及寻找地外生命奠定基础。
综合中央社和《科技日报》报道,几十年来,火星上是否存在液态水一直吸引著科学家。这是因为水对于星球的宜居性至关重要。
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美国加州大学圣迭戈分校斯克里普斯海洋研究所领导的一项新研究,根据科学家根据美国太空总署(NASA)火星探测器“洞察号”(InSight)在一次协助破解火星内部结构的任务中,获得的地震数据作出上述结论。
研究人员说,这些液体位于火星地表下方约11.5公里至20公里处,无论是在过去或现在,都可能提供有利于微生物维持生命的条件。
团队采用了岩石物理数学模型。该模型与地球上绘制地下蓄水层和油田的模型相同。结果显示,这些数据用充满液态水的深层破碎火成岩来解释为最佳,且这些水量十分巨大——团队估算出地下水的数量可覆盖整个星球,深度可达1至2公里。
这个新“水库”并不适合为未来火星定居点提供水源,因为它位于火星地壳中部岩石的微小裂缝和孔隙中,距火星表面11.5至20公里。即使在地球上,钻一个这样深的洞也是一项挑战。
然而,这一发现确定了一个有望在火星上寻找生命的地点,也有助于解答有关火星地质历史的问题。了解火星的水循环对于了解其气候、表面和内部的演变至关重要。
相关研究周二发表在美国《国家科学院学报》。
加州大学柏克莱分校的行星科学家兼研究共同执笔人曼加补充说:“在地球上,我们在地下深处发现了微生物生命,那里的岩石充满了水,并且存在能源。”
“洞察号”2018年登陆火星地表,探测火星深层内部结构并搜集相关数据,从液态金属核心到地函和地壳。“洞察号”在火星的探勘任务已于2022年结束。
莱特说:“洞察号能够测量地震波的速度以及它们如何随深度变化。地震波的速度取决于岩石的成分、裂缝的位置以及裂缝中的填充物。我们将测量到的地震波速度、重力和岩石物理模型结合起来。岩石物理模型与我们用来测量地球含水层或绘制地下石油和天然气资源的模型相同。”
研究显示,在最外层的火星地壳中,岩浆或熔岩在冷却和凝固过程中形成的裂隙火成岩中存在液态水储层。
莱特说,“中地壳(mid-crust)的岩石裂缝充满液态水,最能解释地震和重力数据”,如果将这些水从中地壳裂缝中提取出来,“我们估计这些水将填满整个火星表面深达1至2公里的海洋”。
当今的火星地表寒冷荒凉,但曾经温暖潮湿,然而,那个“湿润年代”早在30多亿年前就结束了。研究报告显示,曾经存在于火星地表的水,大多没有逸散到太空中,而是渗入地壳中。
曼加说:“早期火星地表有河流、湖泊,或许还有海洋。从火星历史早期,火星地壳可能就已经充满了液态水。在地球,地下水从地表渗透到地下,我们认为,这与火星的液态水历史相似。这势必发生在上层地壳比当今温暖的时期。”
倘若人类要将太空人送上火星或建立某种长期定居点,水是至关重要的资源。火星的极地地区和地表下蕴藏著冻结成冰的固态水,而液态水存在地表下方深处,很难取得。
曼加说:“钻探到这样的深度极具挑战性,而寻找地质活动排出这些水的地方则是另一种选择,这个地方可能位于火星北半球、地壳构造活跃的科柏洛斯槽沟(Cerberus Fossae)。”他提到,对保护火星环境的担忧也必须获得解决。
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