火星可能有水？最新发现火星全球地下水系统的第一证据

“火星快车”号初次发现古代彼此联系关系的湖泊系统地质证据，这些湖泊曾深埋在火星概况之下，此中5个湖泊可能含有对生命至关主要的矿物质。火星似乎是一个干旱的宿世界，但它的概况显示出令人信服的迹象，大量的水曾经存在于这个星球上。我们看到了一些需要水才能形当作的特征（例如，分叉的水畅通道和山谷）就在客岁，火星快车号探测到火星南极下有一个液态水池。一项新的研究揭示了以前只能经由过程模子展望的古代火星地下水规模。荷兰乌得勒支大学(Utrecht University)的首席作者弗朗西斯科·萨莱斯(Francesco Salese)说：

博科园-科学科普：早期火星是一个水的宿世界，但跟着地球天气的转变，这些水退到地表以下，形当作了水池和‘地下水’。我们在研究中对这些水进行了追踪，因为其规模和感化尚存争议，发现了火星上存在全球地下水系统的首个地质证据。Salese和同事们在火星海说神聊半球探测了24个封锁的深坑，其底部大约低于火星“海平面”4000米（考虑到火星上没有海洋，这个高度是按照海拔和大气压力在火星上随意界说的）。在这些陨石坑地面上发现了只有在有水的环境下才能形当作的特征。很多环形山有多种特征，深度均在4000米至4500米之间，这表白这些环形山曾经有过随时候转变和消退的水池和水流。

这是在火星一个深盆地中发现的特征，表白它在数十亿年前受到地下水的影响。图片：NASA/JPL-Caltech/MSSS

其特征包罗蚀刻在火山口壁上的水沟、侵蚀地下水形当作的山谷、被认为是跟着水位上升和下降而形当作的暗色弯曲三角洲、由静水形当作的火山口壁内的脊状梯田，以及与流动的水有关的扇形沉积物。海平面与假设的火星海洋海岸线一致，该海洋被认为存在于30亿至40亿年前的火星上。配合作者，意大利国际行星科学研究学院院长Gian Gabriele Ori说：我们认为这片海洋可能与遍布整个星球的地下湖泊系统相连。这些湖泊可能存在于大约35亿年前，所以可能与火星海洋是同时代的。

火星上水的汗青是复杂的，它与领会火星上是否曾经呈现过生命有着千丝万缕的联系。研究小组还在与地球上生命发源有关的五个环形山中发现了矿物迹象：各类粘土、碳酸盐和硅酸盐。这一发现进一步证实，火星上的这些盆地可能曾经拥有生命存在的前提。此外，它们是独一的深到足以与火星地壳的水饱和部门订交很长一段时候的盆地，证据可能仍然埋藏在今天的沉积物中。摸索这样地址可能会揭示适宜于曩昔生命存在的前提，是以与太空生物使命高度相关，例如欧洲航天局和俄罗斯航天局的结合奋进号(ExoMars)。

这张图片展示了比来在火星地下水研究中发现一些深坑的分布环境。布景图像以代表地形的颜色显示：红色和橙色是较低的海拔，蓝色和绿色是较高海拔。研究发现，这些盆地的底部有4000多米深，显示出曩昔有水存在的迹象——这是第一个地质证据，证实这颗红色星球曾经有一个彼此毗连的地下水湖泊系统，分布在整个星球上。图片：Topography: NASA/MGS/MOLA; Crater distribution: F. Salese et al (2019)

当ExoMars微量气体轨道器已经在从上面研究火星时，下一个使命将于来岁发射。它包罗一个火星漫游者（比来以罗莎琳德·富兰克林的名字定名）和一个概况科学平台，将方针和摸索火星上被认为是寻找火星生命迹象的关头地址。这样的发现很是主要，将帮忙我们确定火星上最有但愿发现曩昔生命迹象的区域。尤其令人兴奋的是，在这颗红色星球——火星快车上取得如斯丰硕当作果的一项使命，现在在帮忙ExoMars等将来的使命以分歧体例摸索这颗行星方面阐扬了主要感化。这是一个伟大的例子，使命一路工作，并取得了庞大的当作功。

这张图（下图）展示了火星上陨石坑盆地是若何跟着时候的推移而演变，以及它们曾经是若何蓄水的。这个模子组成了对火星地下水一项新研究的根本，该研究发现，一些地下深度跨越4000米的深盆地显示出曾经含有水池的迹象。图片(来自NASA火星勘测轨道飞翔器上的布景摄像机)展示了在盆地中不雅察到的分歧特征的例子。有三个本家儿要阶段：第一阶段(顶部)，火山口盆地被水覆没，与水相关的特征——三角洲、侵蚀的山谷、河流、海岸线等——形当作内部。在第二阶段(中期)，全球规模内的水位下降，新的地貌呈现。

在最后的阶段(底部)，陨石坑干涸并被侵蚀，在曩昔几十亿年形当作的特征被揭示出来。图片：NASA/JPL-Caltech/MSSS; Diagram adapted from F. Salese et al. (2019)（上图）。

火星快车于2003年6月2日发射升空，并于客岁进入太空15年。这项研究利用了欧洲航天局火星快车上的高分辩率立体摄像机(HRSC)、美国宇航局的高分辩率当作像科学尝试(HiRISE)以及美国宇航局火星勘测轨道飞翔器上摄像机的不雅测成果。按照来自HRSC和美国宇航局火星轨道激光高度计的数据，利用了一个数字地形模子。火星上涌地下水的规模，以及它与沉积系统的关系，仍然是一个持续的争论。

在海说神聊赤道地域的几个深坑(盆地)显示了令人信服的迹象，在整个星球规模内，表白火星上曾经存在着大量的水。水形当作特征的存在，包罗河道吉尔伯特和侵蚀谷补给的侵蚀三角洲，组成了地下水上涌导致盆地内持久存在水体的有力证据。陆域证据表白，不仅在松散沉积物中，玄武岩基岩中也可能存在侵蚀谷。研究人员提出了一种假设，该假设考虑了不雅测形态与假设的地下水位之间的海拔差别，并将其描述为“堤限水”模子，该模子已在地球上存在，并初次在火星地质文献中引入。

只有本研究中考虑的最深的盆地，那些在火星基准面以下海拔深度跨越-4000米的盆地，截获了水饱和带并显示出地下水波动的证据。在全球规模内发现这些地下水分泌点，有力地表白，假心猿意马的火星海洋与在海斯帕拉期间因为地下水波动而形当作的各类沉积沉积物之间存在联系。这一新发现的水形当作特征证据大大增添了生物特征被埋藏在沉积物中的可能性。这些深盆地(地下水湖泊)将是将来勘察使命的乐趣地点，因为它们可能供给适合生命存在的地质前提证据。