火星有水嗎？揭秘火星水源的失蹤之謎

據國外媒體報道，最新發布的火星上的峽谷圖像重新點燃了人們對火星上是否存在流動液態水的激烈討論。科學家調查了火星赤道附近水手峽谷斜坡上眾多暗條紋在溫暖季節存在水的可能性，一些表現為季節性水流的只是峽谷山脊或獨立山峰，而地表形狀也令人難以辨認這些條紋是否是由於地下水直接通向表面造成的。亞利桑那大學月球和行星實驗室的Matthew Chojnacki表示，這些峽谷中的循環坡線分布十分廣泛，在我們看來，這是火星上斜坡最密集的區域。

火星

美國宇航局的科學家已經確定古老的火星上存在液態水，最新的研究顯示，火星上原始海洋的水還挺多，超過了地球北冰洋的海水總量，這個消息讓科學家非常興奮。但科學家也提出了自己的擔心，因為現在的火星已經失去了大量水分，大約87%的水消失了，如果我們能夠揭開火星海洋的失蹤之謎，可能對地球的演化有所幫助。位於馬里蘭戈達德太空飛行中心的科學家傑羅尼莫-維拉紐瓦(Geronimo Villanueva)稱我們的研究為古老火星液態水總量提供了科學數據，確定了火星在過去數十億年內失去的水量。

隨著研究工作的推進，科學家發現火星上的海洋存在時間大約在43億年前，幾乎是太陽系之後的數億年，當時火星上的海洋平均深度可達到450英尺，大約為137米，這個深度比台灣海峽的平均水深還大，與大陸架的水深差不多。根據火星當前的地形結構，科學家還繪製出火星海洋的分布特點，從圖中我們可以看出火星海洋幾乎佔據北半球的位置，最深的地方可能超過1英里，大約為1.6千米。

本項研究基於歐洲南方天文台甚大望遠鏡、凱克天文台以及夏威夷紅外望遠鏡的觀測數據，有了這些強大的觀測平台，科學家還在火星大氣中發現了我們非常熟悉的H2O，還有HDO，後者是半重水成分，該物質在地球上的儲量也非常多。科學家通過比較HDO和H2O的比例來推算火星失去水的總量，確定有多少水向太空逃逸。為了得出更加精確的數據，研究人員的觀測時間歷時六年之久，相當於三個火星年。

科學家對火星南北極地區非常感興趣，因為這裡是火星上的「大水庫」，冰蓋的總水量非常可觀。通過對極區冰蓋的測算，研究人員可以確定火星失去的水總量，大約相當於當前極地冰冠的6.5倍，這意味著古老火星的海洋至少有2000萬立方千米。戈達德的資深科學家邁克爾認為火星失去了太多的水，因此火星上濕潤的時間可能持續更久，這意味著火星可居住的時間也更長。

美國宇航局正在火星探索的平台有機遇和好奇號火星車，奧德賽探測器、火星勘測軌道飛行器飛船以及MAVEN軌道器。歐洲空間局在2016年和2018年也會開展ExoMars火星任務，2020年美國宇航局還會發射一艘新的火星車，共同研究這顆曾經存在液態水海洋的太陽系行星。

火星表面是否存在水將對研究火星上是否存在生命具有重大意義，無論是液態水還是冷凍水都會成為人類寶貴的資源。隕石撞擊與其他數據資料顯示在火星中高緯度附近的許多地方都存在接近表面的冰態水，如果循環坡線(RSL)真的意味著水的存在，那麼很有可能在低緯度也存在水。自從2011年發現RSL以來，火星的RSL便成為探討當今火星表面上是否存在液態水的熱門話題之一。它們在溫暖的季節表現為沿著斜坡向下的暗條紋，在寒冷季節則逐漸消失，如此循環往複。

火星表面的水

最新發布的研究報告列舉了水手號峽谷中部及東部共41個RSL地點的詳細觀測數據，每個地點的線條從幾個到上千個不等。早前確認的許多RSL地點是在隕石撞擊坑的內牆上。對於這類地點一個較為可信的解釋是，遼闊的地下層貯存著大量的液態水，由於很早以前的隕石撞擊而顯露，至今仍在溫暖季節形成水流。而在這份最新研究中，許多RSL地點並沒有這樣的地下層符合山脊或山峰的形狀。

另一種可能的形成機制是某種鹽類將火星大氣層中的水蒸氣引至地表，形成濃鹽水。最新的研究報告支持了這一假說。一些明亮的、長期存在的條紋位於季節性的暗條紋附近，這些明亮的條紋可能是濃鹽水蒸發後的鹽分。但Chojnacki表示，這一機制也存在一些問題。如果是滲出的水使RSL變暗，那麼要在研究中探測的區域形成這些條紋，每年所需的液態水總量大約為30,000至100,000立方米。

火星的圖片

整個水手號峽谷區域上方的大氣層中水蒸氣的總量大於所需量，但研究者並沒有發現能夠造成地表上如此大量水分的有效提取過程。Chojnacki表示，峽谷中的大氣層與地表相互作用比在平緩地勢區域更多樣，也許該區域的大氣層與地表的相互作用的確與大量循環坡線的存在有關，我們不排除這個可能性，但我們還不知道有何種聯繫。

NASA目前寄希望於「好奇號」探測器能最終確認火星表面上是否存在液態水。科學家派遣機器人去探索他們認為最有可能發現水的沙質山坡，他們希望能夠通過「好奇號」探測器更進一步了解循環坡線現象。

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