在地球上，太陽輻射可以在冰內傳輸至數米，具體取決於其光學特性。冰內的生物可以利用光合活性輻射的能量，同時受到保護，免受有害的紫外線輻射。與地球相比，火星上缺乏有效的臭氧屏蔽，到達表面的破壞性紫外線輻射大約多出 30%。然而，新的研究表明，儘管表面紫外線輻射強烈，但在火星中緯度地區的冰層內仍然存在輻射宜居區，其深度範圍為幾厘米（含0.01-0.1%塵埃的冰），深達幾米。
火星 Terra Sirenum 中這些溝壑的白色邊緣被認為是塵土飛揚的水冰。庫勒等人。認為融水可能在這種冰的表面下形成，為可能的光合作用提供了一個場所。圖片來源：NASA / JPL-Caltech / 亞利桑那大學。
「如果我們今天試圖在宇宙中的任何地方尋找生命，火星冰暴露可能是我們應該尋找的最容易到達的地方之一，」美國太空總署噴射推進實驗室的研究員阿迪亞·庫勒博士說。
火星有兩種冰：冷凍水和冷凍二氧化碳。
庫勒博士和同事們觀察了水冰，其中大量的水冰是由過去數百萬年的一系列火星冰河時期落在表面的雪與塵埃混合形成的。
那古老的雪已經凝固成冰，仍然佈滿灰塵。
儘管塵埃顆粒可能會遮擋冰層深層的光線，但它們是解釋暴露在陽光下冰中如何形成地下水池的關鍵。
深色塵埃比周圍的冰吸收更多的陽光，可能導致冰升溫並融化到地表下幾英尺處。
火星科學家對於冰暴露在火星表面後是否真的會融化存在分歧。
這是由於地球上的大氣層稀薄、乾燥，據信水冰會昇華——直接變成氣體——就像地球上的乾冰一樣。
但是，使火星表面難以融化的大氣效應不適用於塵土飛揚的積雪或冰川表面以下。
在地球上，冰中的灰塵會產生所謂的冰石洞——每年夏天，當風吹起的灰塵顆粒（稱為冰石）降落在那裡，吸收陽光，並進一步融化到冰中時，冰中就會形成小洞。
最終，當這些塵埃顆粒遠離太陽光線時，它們會停止下沉，但它們仍然會產生足夠的熱量，在它們周圍形成一層融水。
這些口袋可以為簡單生命形式滋養一個繁榮的生態系統。
「這是地球上的普遍現象，」亞利桑那州立大學研究員菲爾·克里斯滕森博士說。
“濃密的雪和冰可以從內到外融化，讓陽光照射進來，像溫室一樣溫暖它，而不是從上到下融化。”
2021年，作者在火星溝壑內發現了暴露在外的塵埃水冰，提出許多火星溝壑是由冰融化形成液態水引起的侵蝕形成的。
他們的新論文表明，塵埃冰可以讓足夠的光線進入地表下 3 m（9 英尺）深處進行光合作用。
在這種情況下，上層冰可以防止淺水池蒸發，同時還可以防止有害輻射。
這很重要，因為與地球不同，火星缺乏保護性磁場來保護其免受太陽和在太空中快速移動的放射性宇宙射線粒子的影響。
研究人員表示：“最有可能形成地下水池的水冰存在於火星北半球和南半球緯度 30 度至 60 度之間的熱帶地區。”
這紙出現在日記中通訊 地球與環境。
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AR庫勒等人。 2024 年。共同地球環境5、583； DOI：10.1038/s43247-024-01730-y
本文是 NASA 提供的新聞稿的一個版本。
