火星表面陨坑存在着微蓝色冰水物质

火星轨道勘测器的超高分辨率成像科学实验(HiRISE)照相机勘测到火星表面陨坑存在着微蓝色冰水物质。

高纯度冰水:99%冰水和1%火星土壤

之前也曾掌握到火星碰撞陨坑中形成的冰水层证据,其中包括美国宇航局“凤凰号”火星探测器挖掘到较浅的冰水物质。但是凤凰号探测器发现冰水物质的地点比当前发现的陨坑冰水地点更接近北极,因此当前最新研究显示地下冰水物质向南部延伸的范围超出了之前的预想。

伯恩说:“我们知道在火星高纬度地区表面以下存在着冰水物质,但之前却未曾想过冰水物质会如此地接近赤道区域。”同时,研究人员也非常惊奇为什么冰水物质会如此清洁,火星地质研究员曾认为这种冰水物质成份是50%火星土壤、50%冰水。而目前他们发现冰水物质中仅有1%是火星土壤,99%是冰水。其中并没有大量的土壤混合,它是非常完美的固态冰物质。

伯恩说:“之前认为火星表面以下堆积的冰水物质掺杂着土壤微粒,因此我们认为其混合比例是各一半。经过我们计算这种特殊冰水物质多长时间消融,从而推断出其混合比例是:1%土壤和99%冰水,其纯度非常高。”这些陨坑大约有12英尺深,分别位于5个火星陨坑区域。

虽然火星轨道勘测器研究人员之前在火星全球范围内发现80-90个陨坑,但这是第一次在陨坑底部发现冰水物质。伯恩称,对于研究小组而言,非常惊奇地发现这些蓝色冰水物质,此前并未想到接近赤道的陨坑中会存在着如此高纯度的冰水物质。科学家曾知道地下冰水物质的存在,并监控陨坑是如何形成的,但是我们并不会将两者作为关联性联系在一起。

在“海盗2号”登陆器着陆的区域也存在着几个陨坑,该登陆器也发现了火星表面的冰水物质,但此次最新研究仅挖掘地表以下15厘米就发现了冰水物质,这比之前伯恩和同事们所猜测的冰水物质存在区域浅5厘米。

火星冰水是如何形成的?

目前,科学家提出了几种关于这些高纯度冰水是如何在火星表面之下形成的解释,伯恩认为最合理的一种解释就是冰水物质形成于类似地球上的纯冰晶体。他解释称,在冰晶体和土壤微粒上有一层非常薄的液态水,这些液态水迁移至冰块顶部形成透明的冰晶体。这种过程在地球上叫做“霜凸”(frost heave),霜凸在许多地方被人们认为非常反感,这是由于它可以使道路出现裂缝,墙壁倾斜,毁坏房屋地基。

虽然这些冰水物质多数已消融,但是它们却向科学家们透露出火星近代气候特征,冰水物质是火星之前气候的残余物。很可能火星表面存在冰水物质的历史可追溯至1万年前。当火星气候发生变化,并逐渐变得干燥时,科学家认为火星表面的冰层就会快速消退,虽然气候变干燥的趋势不变,但变化速度并不像预期所想得那么快。

伯恩说:“火星气候已发生变化,但是冰水物质仍然存在着,虽然并不能完全确信足够的水资源便能孕育微生物,但冰晶体很可能是研究火星表面存在生命体的最令人感兴趣的来源。”他和同事们认为近期的碰撞陨坑可作为探测火星地下冰水物质的深度和扩散范围。这些碰撞陨坑对于科学研究是真实有用的。

下一步伯恩和其他的火星轨道勘测器研究小组成员将作为准备,计划在夏季对火星南半球进行勘测,伯恩期望可以发现该季节中10多个带有冰水物质的陨坑,从而证实冰水物质在夏季也分布在南半球。他说:“我们希望从此开启探寻火星冰水物质的新方法!”


腾讯科技(悠悠/编译)





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