火星可能有水？最新發現火星全球地下水系統的第一證據

“火星快車”號初次發現古代彼此聯系關系的湖泊系統地質證據，這些湖泊曾深埋在火星概況之下，此中5個湖泊可能含有對生命至關主要的礦物質。火星似乎是一個干旱的宿世界，但它的概況顯示出令人信服的跡象，大量的水曾經存在于這個星球上。我們看到了一些需要水才能形當作的特征（例如，分叉的水暢通道和山谷）就在客歲，火星快車號探測到火星南極下有一個液態水池。一項新的研究揭示了以前只能經由過程模子展望的古代火星地下水規模。荷蘭烏得勒支大學(Utrecht University)的首席作者弗朗西斯科·薩萊斯(Francesco Salese)說：

博科園-科學科普：早期火星是一個水的宿世界，但跟著地球天氣的轉變，這些水退到地表以下，形當作了水池和‘地下水’。我們在研究中對這些水進行了追蹤，因為其規模和感化尚存爭議，發現了火星上存在全球地下水系統的首個地質證據。Salese和同事們在火星海說神聊半球探測了24個封鎖的深坑，其底部大約低于火星“海平面”4000米（考慮到火星上沒有海洋，這個高度是按照海拔和大氣壓力在火星上隨意界說的）。在這些隕石坑地面上發現了只有在有水的環境下才能形當作的特征。很多環形山有多種特征，深度均在4000米至4500米之間，這表白這些環形山曾經有過隨時候轉變和消退的水池和水流。

這是在火星一個深盆地中發現的特征，表白它在數十億年前受到地下水的影響。圖片：NASA/JPL-Caltech/MSSS

其特征包羅蝕刻在火山口壁上的水溝、侵蝕地下水形當作的山谷、被認為是跟著水位上升和下降而形當作的暗色彎曲三角洲、由靜水形當作的火山口壁內的脊狀梯田，以及與流動的水有關的扇形沉積物。海平面與假設的火星海洋海岸線一致，該海洋被認為存在于30億至40億年前的火星上。配合作者，意大利國際行星科學研究學院院長Gian Gabriele Ori說：我們認為這片海洋可能與遍布整個星球的地下湖泊系統相連。這些湖泊可能存在于大約35億年前，所以可能與火星海洋是同時代的。

火星上水的汗青是復雜的，它與領會火星上是否曾經呈現過生命有著千絲萬縷的聯系。研究小組還在與地球上生命發源有關的五個環形山中發現了礦物跡象：各類粘土、碳酸鹽和硅酸鹽。這一發現進一步證實，火星上的這些盆地可能曾經擁有生命存在的前提。此外，它們是獨一的深到足以與火星地殼的水飽和部門訂交很長一段時候的盆地，證據可能仍然埋藏在今天的沉積物中。摸索這樣地址可能會揭示適宜于曩昔生命存在的前提，是以與太空生物使命高度相關，例如歐洲航天局和俄羅斯航天局的結合奮進號(ExoMars)。

這張圖片展示了比來在火星地下水研究中發現一些深坑的分布環境。布景圖像以代表地形的顏色顯示：紅色和橙色是較低的海拔，藍色和綠色是較高海拔。研究發現，這些盆地的底部有4000多米深，顯示出曩昔有水存在的跡象——這是第一個地質證據，證實這顆紅色星球曾經有一個彼此毗連的地下水湖泊系統，分布在整個星球上。圖片：Topography: NASA/MGS/MOLA; Crater distribution: F. Salese et al (2019)

當ExoMars微量氣體軌道器已經在從上面研究火星時，下一個使命將于來歲發射。它包羅一個火星漫游者（比來以羅莎琳德·富蘭克林的名字定名）和一個概況科學平臺，將方針和摸索火星上被認為是尋找火星生命跡象的關頭地址。這樣的發現很是主要，將幫忙我們確定火星上最有但愿發現曩昔生命跡象的區域。尤其令人興奮的是，在這顆紅色星球——火星快車上取得如斯豐碩當作果的一項使命，現在在幫忙ExoMars等將來的使命以分歧體例摸索這顆行星方面闡揚了主要感化。這是一個偉大的例子，使命一路工作，并取得了龐大的當作功。

這張圖（下圖）展示了火星上隕石坑盆地是若何跟著時候的推移而演變，以及它們曾經是若何蓄水的。這個模子組成了對火星地下水一項新研究的根本，該研究發現，一些地下深度跨越4000米的深盆地顯示出曾經含有水池的跡象。圖片(來自NASA火星勘測軌道飛翔器上的布景攝像機)展示了在盆地中不雅察到的分歧特征的例子。有三個本家兒要階段：第一階段(頂部)，火山口盆地被水覆沒，與水相關的特征——三角洲、侵蝕的山谷、河流、海岸線等——形當作內部。在第二階段(中期)，全球規模內的水位下降，新的地貌呈現。

在最后的階段(底部)，隕石坑干涸并被侵蝕，在曩昔幾十億年形當作的特征被揭示出來。圖片：NASA/JPL-Caltech/MSSS; Diagram adapted from F. Salese et al. (2019)（上圖）。

火星快車于2003年6月2日發射升空，并于客歲進入太空15年。這項研究利用了歐洲航天局火星快車上的高分辯率立體攝像機(HRSC)、美國宇航局的高分辯率當作像科學嘗試(HiRISE)以及美國宇航局火星勘測軌道飛翔器上攝像機的不雅測成果。按照來自HRSC和美國宇航局火星軌道激光高度計的數據，利用了一個數字地形模子。火星上涌地下水的規模，以及它與沉積系統的關系，仍然是一個持續的爭論。

在海說神聊赤道地域的幾個深坑(盆地)顯示了令人信服的跡象，在整個星球規模內，表白火星上曾經存在著大量的水。水形當作特征的存在，包羅河道吉爾伯特和侵蝕谷補給的侵蝕三角洲，組成了地下水上涌導致盆地內持久存在水體的有力證據。陸域證據表白，不僅在松散沉積物中，玄武巖基巖中也可能存在侵蝕谷。研究人員提出了一種假設，該假設考慮了不雅測形態與假設的地下水位之間的海拔差別，并將其描述為“堤限水”模子，該模子已在地球上存在，并初次在火星地質文獻中引入。

只有本研究中考慮的最深的盆地，那些在火星基準面以下海拔深度跨越-4000米的盆地，截獲了水飽和帶并顯示出地下水波動的證據。在全球規模內發現這些地下水分泌點，有力地表白，假心猿意馬的火星海洋與在海斯帕拉期間因為地下水波動而形當作的各類沉積沉積物之間存在聯系。這一新發現的水形當作特征證據大大增添了生物特征被埋藏在沉積物中的可能性。這些深盆地(地下水湖泊)將是將來勘察使命的樂趣地點，因為它們可能供給適合生命存在的地質前提證據。