火星北极下面发现惊人的水量,科学家称:其前半生或是颗“水星”

火星北极下面发现惊人的水量,科学家称:其前半生或是颗“水星”

在火星北极冰盖下的“沙层三明治”中,科学家们利用穿地雷达,探测到大量的水以冰冻的形式储存在内。水库里的冰量极为庞大,如果尽其融化覆盖地表,那么整个星球将从此转型为一颗“水星”。

图解:(火星北极盖)

奥斯丁德州大学的博士生Stefano Nerozzi :“这对我们来说真是活久见!”

位于火星北极两千米以下的“穹顶间”,实则是个巨大的由经过上亿年才形成的沙与固态水的多层混合物组成的巨大储藏室。 在这个发表之前,火星表面的显性岩层只被观测到有大量的暗沙和少量冰冻水,因此当时科学家们推算穹顶间里只有沙堆和体积绝不超过50%的固态水。

这个发表的《地球物理研究周刊》内有文章写道:通过雷达绕轨的扫描结果指出,穹顶间内的水冰成分应该是多于沙的。这一逆转性的结论也就解释了:为什么除了两极的冰盖,这颗红色星球上还存在着第三大水库。

这些观测的数据都来自NASA火星勘测轨道飞行器上的一个叫作Shallow Radar影子雷达 (SHARAD“煞达”)的仪器。利用SHARAD发射出的可以穿透地表的雷达波,Nerozzi的团队辨别出了穹顶间的内部构造和组成。

观测数据还揭示了:富含大量冰的水平板其实是与沙层交替相夹着的。从体积上看,水冰的分布占到61%-88% (穹顶层由大量冰冻水组成的证据)。在发表中值得注意的是,如果这个发现的极地冰水融化并且涌上地表,其水量可以覆盖到整个火星以至向下1.5米的深度。火星上那可真不只是一点水啊!

图解:这张合成照片来自火星表面的某块冰沙交替层。浅色代表水冰,暗蓝色代表沙。

SHARAD数据显示冰板的频率和体积随着靠近北极的距离而增加。打个比方,研究人员们在某块区域探测出深度达到50-100米的一层冰上有两层40千米宽的沙片。

据某论文的说法,这些埋在地下的结构应该是高气温的时期,收缩的冰盖前身遗留下来的产物。也就是意味着,整个穹顶层其实是一本记载着火星气候的历史书啊!这些冰层就像树的年轮,可以告诉我们这么些年来的古极盖是怎么扩张和退缩的。火星就像地球一样已经经历过多次冰河时期了。气候温和的时候,沙子罩在缩小的冰盖上以遮蔽太阳的照射。由此一来,冰水也不会蒸发到大气层中了。

在Nerozzi和Gizmodo的交谈中提到:“能够让我们的结果和所有以前的研究结果步调一致的唯一猜想就是:火星穹顶间是由交替的冰片,前身极盖的遗留物和作用如同保护毯可以保护旧极地冰彻底消退的沙层组成。”并且“伴随这一猜想带来的意外之喜就是我们拥有了可以追溯到几亿年前的极地冰盖是如何伸缩的记录。”

在该研究发现之前,科学家们认为早期的冰盖已不复存在,但是SHARAD数据却不是这么预示的。

“这些结果意义非凡,正是他们证实了过去的火星北极地区存在气候圈,” 一个没有参与该研究的亚利桑那大学星球科学家Matthew Chojnacki在发给Gizmodo的邮件中这样写道。“千万年来,或者更久以前,是风铸起了庞大的沙丘积然后不同程度的冰层反反复复地埋下。 这种沙冰相间的堆积情况也存在于地球上,但是我怎么也没想到火星的北极穹顶间里会有如此巨大的个例。”

该发现还告诉我们火星上的其他固态水的分布情况,尤其是低纬度的。Jack Holt, 此项研究作者之一兼亚利桑那大学的研究人员,曾前用SHARAD 确认出火星的中纬度存在大量冰川的。其中一块有居然三个洛杉矶那么大。这些冰川几乎都有固态水组成,只是避免不了被一些表面物质所掩盖。

“令人惊讶的是,锁在极地冰库里的水的总体积差不多和已知的冰川水、火星低纬度的冰层水相同,并且它们都源于同一时期,”德克萨斯大学出版社的Holt说道。

我们现在知道火星还蕴藏着大量的水资源。理论上,这对于需要这些珍贵液体的未来居民来说是个好兆头。

“这些冰片层可能是极为纯净,几乎没有什么尘污染的。但是由于穹顶间已经被埋在冰盖下2千米那么厚了,想要够到它们不是件简单的活儿。”Nerozzi还表示:“相比之下,提取冰盖表面的冰纯水方便多了。若是要饮用或者加工成火箭燃料,冰水里的尘污染物和些许的盐是需要被过滤掉的。”

Nerozzi继续着他的穹顶研究,继续使用SHARAD来读取过去的极地冰盖演变记录。基于现存可用的地质和气候数据,他或许可以再次还原整个穹顶间的形成史。

Nerozzi博士还说道:“这一发现不仅引领着我们去发掘这个星球的水在过去是怎么分布的,

还预示着或许曾经它的赤道附近也存在着大量可以维持生命的液态水。”

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. gizmodo-George Dvorsky- Gene6

如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处