科学家在火星上发现厚度超百米的地下水冰层

　　星空天文 2018-01-13
　　火星把水都藏起来了？
　　#p#分页标题#e#
　　基于火星全球勘探者数据渲染的火星照片。NASA
　　火星是个神奇的世界。虽然它看起来非常荒凉，但它却可能有一个生机盎然的过去。火星上曾经流淌过大量的液态水。今天，这些水都去哪里了呢？有些水被太阳风分解，永远地失去了。而有些水，依然隐藏在这个红色星球上。
　　一部分水可能隐藏在火星两极的白色冰冠中，和固态二氧化碳，也就是干冰混合在一起；而一部分水可能隐藏在地下。
　　但也正因如此，科学家从没有机会可以仔细研究这些隐藏在火星地下的冰。直到近几年，飞行在火星轨道上的探测器，为我们记录下了一种发生在火星表面的我们从前没有看到过的现象——山崩。
　　在火星勘查轨道器拍摄的这张照片中，我们可以看到一次令人震惊的火星山崩。这张照片中的白色物质是干冰。但是研究人员最近发现，火星多处相似的峭壁上存在着大量纯水冰层。NASA
　　火星大气虽然单薄，却也能产生天气现象，侵蚀地表。这种侵蚀是缓慢进行的，但日积月累，却也有可能造成地表结构的垮塌。山崩就是一例。2008年，人们就曾在火星表面的影像中，观测到一次大山崩。在一个悬崖的边缘处，大量碎石和尘土，滚落到了700米深的一个山谷里。
　　山崩过后，火星的许多地下结构就会暴露出来，这些结构中既有岩石、干冰，也有水冰。天文学家因此可以获得难得的机会，对火星地下冰层的结构、厚度、纯度和普遍性进行研究。
　　最近，天文学家利用美国的火星勘查轨道器，对火星上的八处悬崖峭壁进行了研究。这八处分散在火星的各处。但在每一处，都发现了冰层。这些冰层距离地表非常近，大约只有一米深；冰层本身非常厚，最厚的一处超过了100米。
　　天文学家认为，悬崖暴露出来的冰层特点表明，它们很可能是由雪转化而来的。它们蓄积在干燥的尘土、冻土，或风化层下方不足1至2米处。这些冰层所在的区域大多位于火星的南北纬55度左右。2008年凤凰号着陆器在火星上发现过相似的冰层，但所在的位置更接近火星的北极。
　　#p#分页标题#e#
　　这张照片展示了一处被侵蚀的悬崖，并用蓝色着重展示了水冰存在的区域。照片上方三分之一是与悬崖顶端相连的行星表面，下方三分之一是山谷低部。NASA
　　由于这些冰所在之处都是悬崖峭壁，侵蚀现象严重，因此它们本身应当非常结实。它们呈现出带状的纹理，这表明它们是分层次的，是由许多不同的冰层经年累月挤压结合而成的。这些冰层记录了火星气候的变迁史。此外天文学家还发现，在这些观测点附近，陨石坑的数量非常少。这又表明这些冰形成的年代不会太古老，距今可能只有百万年左右。
　　尽管巨型冰层的形成速度，在地质学的尺度上相对较快，但每当火星的夏季来临，它们仍然会发生消融和退缩。在一处峭壁，科研人员发现仅过了三个火星年，就有多个直径数米的石块摆脱了冰层的束缚，滚落到了谷底。研究人员据此推算，冰层在水平方向上的退缩速度大约是每年几毫米。导致冰层消失的原因可能就是火星稀薄的大气。火星上的气压极低，水冰暴露在空气中，在很低的温度下也会升华。
　　这一发现证明了天文学家之前的一个猜想，即火星上不但存在着水冰，而且它们的存在是一个普遍现象。未来人类若是登陆火星，这些纯水是可以加以利用的。但在此之前，我们还需要知道得更多。
　　你还可以看
　　老孙的推荐
　　莫名其妙的宇宙：未解之谜
　　尼尔·泰森这张脸你可能不会陌生。他是著名天体物理学家，也是美国自然历史博物馆海顿天文馆的馆长。
　　《莫名其妙的宇宙：未解之谜》是由他主持讲解的一个视频课程。我们可以在这个12节的课程中，跟着他，一起去探索宇宙的25个未解之谜。#p#分页标题#e#