北京時間 3 月 19 日消息，一項新的研究發(fā)現(xiàn)，火星地殼下面可能依然藏有大量水。而且，和之前長期認為的不同，這些水并沒有流失到太空中。
▲維京號軌道器拍攝的 100 張圖像拼湊成的火星表面圖片
NASA 在一份聲明中說，先前的研究認為，火星曾是一個水量充沛的星球，表面一片汪洋，海洋深度在 100 米到 1500 米之間，總水量大概是地球大西洋的一半。由于在地球上，只要有水的地方幾乎必然有生命存在，火星上面曾經(jīng)有水這件事，大大提高了火星上曾有生命存在的可能性，甚至可能現(xiàn)在依然有生命存在。
但是，如今，火星又冷又干燥。在此之前，科學家認為，火星在失去磁場的保護后，太陽輻射和太陽風掠走了火星上的大部分空氣和水?；鹦谴髿鈱雍捅鶎又须m然仍有水，但這些水也僅夠形成 20 米到 40 米的淺汪洋。
然而，最近的發(fā)現(xiàn)卻表明，火星上的水，未必全部都消失在太空中。NASA 的火星大氣與揮發(fā)物演化任務（MAVEN）以及歐洲航天局的火星快車號軌道器提供的數(shù)據(jù)顯示，根據(jù)火星大氣層中水分流失的速度來看，在過去 45 億年中，火星可能僅失去了 3 米到 25 米深的全球海洋。
現(xiàn)在，科學家發(fā)現(xiàn)，火星曾經(jīng)擁有的大部分水可能仍舊藏在這顆紅色星球的地殼中，封鎖在火星表面下方巖石的晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)。
研究人員利用來自火星表面的火星車和軌道上的探測器的數(shù)據(jù)，以及來自火星的隕石，開發(fā)了一個紅色星球模型，來估測火星上最初有多少水，以及隨著時間的流逝，火星又失去了多少水。造成這種水分流失的潛在機制包括水流失到太空中，還有以化學方式摻入礦物質(zhì)中。
科學家估算火星上有多少水流失到太空中的一個方法是，分析火星大氣層和巖石中的氫含量。每個氫原子的原子核中都有一個質(zhì)子，但有些氫原子核內(nèi)多出一個中子，從而形成一種被稱為氘的氫同位素。普通氫比重氫——氘，更容易掙脫火星的引力。
通過比較來自火星的樣本中，含有的普通氫原子和氘原子的水平，研究人員可以推算出火星一直以來損失的氫含量。再結(jié)合每個水分子由兩個氫原子跟一個氧原子組成的事實，研究人員可以從火星損失的氫原子數(shù)量來推斷出火星損失的水含量——因為太陽輻射會將火星上的水分解成氫分子和氧分子。
在這項新研究中，科學家發(fā)現(xiàn)，火星上原有的水中，大約有 30% 到 99% 的水，通過化學反應的方式，被鎖在礦物質(zhì)中，并進而深埋在火星的地殼內(nèi)。而未 “陷入”地殼的水，則逃向了太空，這正好解釋了火星上的氫氘比。
總體而言，研究人員認為，在火星的諾亞紀期間——大約 41 億年到 37 億年前，該紅色星球流失了 40% 到 90% 的水。他們的模型表明，大約 30 億年前，火星上的水含量降到目前的水平。
研究的第一作者、加州理工學院的行星科學家伊娃 · 謝勒說：“大約在 30 億年前，火星才變成我們今天所看到的如荒漠一般的模樣?！?/p>
謝勒指出，在遙遠的過去，火星上水分流失到太空中的速度存在不確定性，因而深埋在火星地殼內(nèi)的水含量估測范圍才會那么廣。她解釋說，2 月份剛剛成功登陸火星的 NASA 毅力號火星車可以幫助研究人員改善模型的估算結(jié)果，“因為（毅力號）將探索火星地殼最古老的地方，這可以幫助我們更充分地了解過去水分陷入地殼的過程?！?/p>
謝勒還表示，即便火星曾經(jīng)擁有的大部分水仍深藏在地殼中，未來抵達火星、希望在這里生存的宇航員也未必有辦法取用這些水。
她說：“火星地殼中的水還不是特別多，所以你必須加熱大量的巖石才能提取出少量肉眼可見的水?！?/p>
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