財(cái)聯(lián)社8月13日訊（編輯 瀟湘）根據(jù)一項(xiàng)最新的研究，火星地殼中間巖石的微小裂縫和孔隙中蘊(yùn)藏的水，可能足以填滿整個(gè)火星表面。該研究提供了迄今為止火星曾存在海洋的最有力證據(jù)。

這項(xiàng)名為《火星地殼里的液態(tài)水》的研究報(bào)告，由美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校斯克利普斯海洋研究所和加州大學(xué)伯克利分校的三位學(xué)者共同撰寫，周一已發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。

該研究發(fā)現(xiàn)，火星巖石深處液態(tài)水儲(chǔ)層的水量，可能足以覆蓋整個(gè)火星且水深可達(dá)1英里(1.6公里)。

這項(xiàng)研究的數(shù)據(jù)，來(lái)自于美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的“洞察號(hào)”火星著陸器。該著陸器在2018年至2022年期間使用地震儀對(duì)火星內(nèi)部進(jìn)行了研究——通過(guò)測(cè)量地震波的傳播速度，計(jì)算出它們可能穿過(guò)了哪些物質(zhì)，例如是否存在充滿液態(tài)水的深層破碎火成巖。

(洞察號(hào)著陸火星表面的照片)

這一發(fā)現(xiàn)揭示了火星地質(zhì)歷史的新細(xì)節(jié)。同時(shí)也表明，如果火星上有水的話，那么這也許將是在這顆紅色星球上尋找到生命跡象的新起點(diǎn)。

這項(xiàng)研究的主要作者、加州大學(xué)圣迭戈分校斯克里普斯海洋研究所助理教授兼地球物理學(xué)家Vashan Wright在一份聲明中表示，“了解火星水循環(huán)對(duì)于理解氣候、地表和內(nèi)部的演變至關(guān)重要。一個(gè)有用的出發(fā)點(diǎn)是確定哪里有水，有多少水?！?/p>

火星上“消失”的水

根據(jù)NASA其他研究任務(wù)和軌道飛行器觀測(cè)到的古代湖泊、河道、三角洲和經(jīng)過(guò)水沖刷的巖石等證據(jù)，火星在數(shù)十億年前很可能是一個(gè)更溫暖、更潮濕的星球。

但這顆紅色星球在30多億年前失去了大氣層，這實(shí)際上結(jié)束了火星的濕潤(rùn)時(shí)期。

科學(xué)家們迄今仍然不清楚火星為什么會(huì)失去大氣層，因此設(shè)計(jì)了許多任務(wù)來(lái)了解火星上水的歷史、水的去向，以及水是否曾在火星上創(chuàng)造出適合生命居住的條件。雖然目前不少水仍然以冰的形式存在于火星兩極的極地冰蓋上，但研究人員認(rèn)為這并不能解釋火星上所有水“消失”的原因。

現(xiàn)有的理論提供了幾種火星水在火星失去大氣層后可能發(fā)生的情況：一些人假設(shè)水變成了冰或流失到太空中，另一些人則認(rèn)為水融入了火星地表下的礦物質(zhì)中，或涓涓流入了地下深處的含水層中。

而最新發(fā)現(xiàn)無(wú)疑表明，火星上的水向下滲入進(jìn)了火星地殼中。

這項(xiàng)研究的數(shù)據(jù)和分析原理來(lái)自于觀測(cè)火星的地震。雖然地震是在板塊間移動(dòng)、運(yùn)動(dòng)和相互摩擦?xí)r發(fā)生的，但隨著火星不斷收縮和冷卻，火星地殼就像一塊巨大的板塊，上面有大量斷層和裂縫。在“洞察號(hào)”火星著陸器于2022年12月任務(wù)結(jié)束前收集的4年數(shù)據(jù)，該著陸器共探測(cè)到1319次地震。

(“洞察號(hào)”在火星上放置的第一臺(tái)地震儀)

Wright表示，地震波的速度取決于巖石的材質(zhì)、裂縫位置以及填充這些裂縫的物質(zhì)。研究小組利用這些數(shù)據(jù)將其輸入巖石物理學(xué)數(shù)學(xué)模型中，該模型在地球上也用于繪制地下油田和含水層地圖。結(jié)果顯示，得到的數(shù)據(jù)與充滿液態(tài)水的深層破碎火成巖最為吻合。

探尋生命跡象

研究報(bào)告的共同作者、加州大學(xué)伯克利分校地球與行星科學(xué)教授Michael Manga在一份聲明中表示，“確定火星上有一個(gè)巨大的液態(tài)水庫(kù)，這給了解火星過(guò)去或可能的氣候提供了窗口。”

“水是我們所知的生命所必需的。我不明白為什么（地下水庫(kù)）就不是一個(gè)宜居的環(huán)境，”曼加補(bǔ)充道?！暗厍蛏弦彩侨绱恕畈灰姷椎牡V井孕育著生命，海洋底部也孕育著生命。我們還沒(méi)有在火星上找到任何生命存在的證據(jù)，但至少我們已經(jīng)找到了一個(gè)原則上應(yīng)該能夠維持生命的地方?！?/p>

作者在研究報(bào)告中寫道，如果火星的地殼在整個(gè)火星上都是相似的，那么地殼中部區(qū)域的水量，可能比“假設(shè)中的古代火星海洋的水量”還要多。

Wright指出，巖石有助于捕捉行星的歷史信息，而了解行星的水循環(huán)可以幫助研究人員解開火星的進(jìn)化之謎。雖然對(duì)數(shù)據(jù)的分析，尚無(wú)法揭示火星上過(guò)去或現(xiàn)在是否存在生命的任何信息，但濕潤(rùn)的火星地殼顯然有可能適合生存，就像地球上的深層地下水適合微生物生命一樣。

當(dāng)然，研究也提到，未來(lái)探索火星的宇航員如果試圖獲取火星水，將會(huì)遇到一系列挑戰(zhàn)，因?yàn)榛鹦撬挥诘乇硐?到12英里(11.5到20公里)的范圍內(nèi)。即使在地球上鉆半英里或更深的孔也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，需要能源和基礎(chǔ)設(shè)施的配合，因此需要將大量資源帶到火星才能鉆到如此深的地方。

對(duì)此，康奈爾大學(xué)天文系客座跨學(xué)科行星科學(xué)家兼天體生物學(xué)家Alberto Fairén表示，火星地表深處可能存在液態(tài)水的想法已經(jīng)存在了幾十年，而此項(xiàng)研究是圍繞火星探測(cè)任務(wù)的真實(shí)數(shù)據(jù)，首次證實(shí)這種猜測(cè)。

Fairén本人沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。他認(rèn)為，這種水很可能以“一種深層地下泥漿”的形式存在。

“這些新結(jié)果表明，液態(tài)水確實(shí)存在于今天的火星地下，不是以離散的、孤立的湖泊的形式存在，而是以液態(tài)水飽和的沉積物或含水層的形式存在，”Fairén稱，“在地球上，地下生物圈確實(shí)非常廣闊，包含了地球上大部分原核生物的多樣性和生物量。一些研究甚至指出，地球生命的起源恰恰位于地下深處。因此，最終證實(shí)火星表面幾公里以下存在液態(tài)水棲息地的天體生物學(xué)意義，確實(shí)令人興奮?！?/p>