一个巨大的峡谷系统,在表面上留下了巨大的伤痕可能蕴藏着隐藏的水源。
在长达 4,000 公里(2,485 英里)的水手谷(绰号为火星大峡谷)的峡谷中心检测到异常大量的氢气。 我们知道这一点要归功于 ESA-Roscosmos ExoMars 微量气体轨道飞行器 FREND 仪器的新数据。
该发现表明,在地表以下一米(三英尺)深处,该地区的土壤富含水,要么与矿物质结合,要么以地下水冰的形式存在,这可能为定位珍贵物质提供一种新方法在显然极其干旱的世界上。
“利用微量气体轨道飞行器,我们可以向下观察尘埃层下方一米的地方,看看火星表面以下到底发生了什么?最重要的是,找到以前的仪器无法探测到的富含水的‘绿洲’,”物理学家伊戈尔·米特罗凡诺夫说俄罗斯科学院空间研究所; 这项新研究的主要作者。
“FREND 揭示了巨大的水手谷峡谷系统中存在异常大量氢的区域:假设我们看到的氢与水分子结合,那么该区域多达 40% 的近地表物质似乎是水。 ”
我们知道火星上有水。 我们可以看到,在寒冷的两极,结为冰。 这就是大部分内容似乎都在的地方; 在赤道,气候太热,地表无法形成水冰。
有可能在地表下发现水,但之前其他火星卫星的搜索只在高纬度地区发现了水。
提示 FREND,或高分辨率超热中子探测器。 FREND 不是在红色行星的表面绘制光图,而是检测中子。 研究人员表示,这使得它能够看到火星表面以下一米处土壤的氢含量。 根据 2018 年 5 月至 2021 年 2 月期间进行的观察,似乎确实如此。
“当被称为银河宇宙射线的高能粒子撞击火星时,就会产生中子;干燥的土壤比潮湿的土壤释放更多的中子,因此我们可以通过观察土壤释放的中子来推断土壤中的水含量,”物理学家阿列克谢·马拉霍夫说,也是俄罗斯科学院空间研究所的。
“我们发现水手谷的中心部分充满了水——比我们预期的水多得多。这非常像地球的永久冻土地区,由于持续的低温,水冰永久存在于干燥的土壤下。”
维京轨道飞行器马赛克显示了火星表面的水手谷。 (美国宇航局)
高氢区域大约有荷兰那么大,并且与荷兰重叠。坦率的鸿沟,水手谷系统中最大的峡谷之一。 在火星的这个区域,矿物质通常含有很少的水,因此研究人员认为这种物质很可能以地表以下的水冰的形式存在。
但这些水如何能够在那里持续存在仍然是个谜。 火星赤道的压力和温度条件应该禁止形成此类水储备。 水手谷中可能存在一些未知的地貌条件组合,例如已经存在了一段时间的零散孤立沉积物,或者陡坡的角度和方向。
需要进一步调查才能弄清楚究竟发生了什么? 不仅要确定火星赤道水存在的条件,还要确认水的形态。 这样做可能会带来巨大的回报:就像我们在地球上发现的那样,以类似永久冻土的形式储存的水可能会保存微生物生命的冷冻碎片,或曾经存在于火星上的有机分子。
这一发现也代表了火星探索的令人兴奋的可能性。 任何载人火星任务都可能在赤道附近降落; 可能在地表以下不远处发现的水将是一笔惊人的财富,无论是出于勘探目的,还是为了维持依赖水的人类的生存这一重要任务。
当然,这让科学家们更加热衷于参观不寻常且迷人的水手谷?太阳系中最大的峡谷。
“这一结果确实证明了欧空局和俄罗斯航天局联合 ExoMars 计划的成功,”物理学家科林·威尔逊说欧洲航天局的。
“更多地了解当今火星上水的存在方式和位置对于了解火星曾经丰富的水发生了什么至关重要,并有助于我们寻找宜居环境、过去生命的可能迹象以及火星早期的有机物质。”
该团队的研究成果发表于伊卡洛斯。