誰說水火不容?火星也有“北冰洋”

在火星北極冰蓋下的“沙層三明治”中,科學家們利用穿地雷達,探測到大量的水以冰凍的形式儲存在內。水庫裡的冰量極為龐大,如果盡其融化覆蓋地表,那麼整個星球將從此轉型為一顆“水星”。

誰說水火不容?火星也有“北冰洋”

圖解:(火星北極蓋)

奧斯丁德州大學的博士生Stefano Nerozzi :“這對我們來說真是活久見!”

位於火星北極兩千米以下的“穹頂間”,實則是個巨大的由經過上億年才形成的沙與固態水的多層混合物組成的巨大儲藏室。 在這個發表之前,火星表面的顯性岩層只被觀測到有大量的暗沙和少量冰凍水,因此當時科學家們推算穹頂間裡只有沙堆和體積絕不超過50%的固態水。

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這個發表的《地球物理研究週刊》內有文章寫道:通過雷達繞軌的掃描結果指出,穹頂間內的水冰成分應該是多於沙的。這一逆轉性的結論也就解釋了:為什麼除了兩極的冰蓋,這顆紅色星球上還存在著第三大水庫。

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這些觀測的數據都來自NASA火星勘測軌道飛行器上的一個叫作Shallow Radar影子雷達 (SHARAD“煞達”)的儀器。利用SHARAD發射出的可以穿透地表的雷達波,Nerozzi的團隊辨別出了穹頂間的內部構造和組成。

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觀測數據還揭示了:富含大量冰的水平板其實是與沙層交替相夾著的。從體積上看,水冰的分佈佔到61%-88% (穹頂層由大量冰凍水組成的證據)。在發表中值得注意的是,如果這個發現的極地冰水融化並且湧上地表,其水量可以覆蓋到整個火星以至向下1.5米的深度。火星上那可真不只是一點水啊!

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圖解:這張合成照片來自火星表面的某塊冰沙交替層。淺色代表水冰,暗藍色代表沙。

SHARAD數據顯示冰板的頻率和體積隨著靠近北極的距離而增加。打個比方,研究人員們在某塊區域探測出深度達到50-100米的一層冰上有兩層40千米寬的沙片。

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據某論文的說法,這些埋在地下的結構應該是高氣溫的時期,收縮的冰蓋前身遺留下來的產物。也就是意味著,整個穹頂層其實是一本記載著火星氣候的歷史書啊!這些冰層就像樹的年輪,可以告訴我們這麼些年來的古極蓋是怎麼擴張和退縮的。火星就像地球一樣已經經歷過多次冰河時期了。氣候溫和的時候,沙子罩在縮小的冰蓋上以遮蔽太陽的照射。由此一來,冰水也不會蒸發到大氣層中了。

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在Nerozzi和Gizmodo的交談中提到:“能夠讓我們的結果和所有以前的研究結果步調一致的唯一猜想就是:火星穹頂間是由交替的冰片,前身極蓋的遺留物和作用如同保護毯可以保護舊極地冰徹底消退的沙層組成。”並且“伴隨這一猜想帶來的意外之喜就是我們擁有了可以追溯到幾億年前的極地冰蓋是如何伸縮的記錄。”

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在該研究發現之前,科學家們認為早期的冰蓋已不復存在,但是SHARAD數據卻不是這麼預示的。

“這些結果意義非凡,正是他們證實了過去的火星北極地區存在氣候圈,” 一個沒有參與該研究的亞利桑那大學星球科學家Matthew Chojnacki在發給Gizmodo的郵件中這樣寫道。“千萬年來,或者更久以前,是風鑄起了龐大的沙丘積然後不同程度的冰層反反覆覆地埋下。 這種沙冰相間的堆積情況也存在於地球上,但是我怎麼也沒想到火星的北極穹頂間裡會有如此巨大的個例。”

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該發現還告訴我們火星上的其他固態水的分佈情況,尤其是低緯度的。Jack Holt, 此項研究作者之一兼亞利桑那大學的研究人員,曾前用SHARAD 確認出火星的中緯度存在大量冰川的。其中一塊有居然三個洛杉磯那麼大。這些冰川幾乎都有固態水組成,只是避免不了被一些表面物質所掩蓋。

“令人驚訝的是,鎖在極地冰庫裡的水的總體積差不多和已知的冰川水、火星低緯度的冰層水相同,並且它們都源於同一時期,”德克薩斯大學出版社的Holt說道。

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我們現在知道火星還蘊藏著大量的水資源。理論上,這對於需要這些珍貴液體的未來居民來說是個好兆頭。

“這些冰片層可能是極為純淨,幾乎沒有什麼塵汙染的。但是由於穹頂間已經被埋在冰蓋下2千米那麼厚了,想要夠到它們不是件簡單的活兒。”Nerozzi還表示:“相比之下,提取冰蓋表面的冰純水方便多了。若是要飲用或者加工成火箭燃料,冰水裡的塵汙染物和些許的鹽是需要被過濾掉的。”

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Nerozzi繼續著他的穹頂研究,繼續使用SHARAD來讀取過去的極地冰蓋演變記錄。基於現存可用的地質和氣候數據,他或許可以再次還原整個穹頂間的形成史。

Nerozzi博士還說道:“這一發現不僅引領著我們去發掘這個星球的水在過去是怎麼分佈的,

還預示著或許曾經它的赤道附近也存在著大量可以維持生命的液態水。”

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. gizmodo-George Dvorsky- Gene6

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