前沿热点：新证据表明火星南极冰盖下存在液态水

科技日报实习记者 张佳欣

据发表在最新一期《自然·天文学》杂志上的论文，一个国际研究小组利用雷达以外的数据提供了首个独立的证据，证明火星南极冰盖下存在液态水。

(资料图)

左图为火星南极的表面地形，南极帽的轮廓为黑色。浅蓝色线表示建模实验中使用的区域，绿色方块表示推测包含冰下水的区域，冰层厚度约为1500米。右图为研究团队确定的表面起伏。红色区域高于区域地形5—8米，上游（朝向图像右上角）有一个较小的凹陷（区域地形以下2—4米）。黑色轮廓显示了轨道雷达推断的水域面积。图片来源：剑桥大学

由英国剑桥大学领导的研究小组使用航天器激光高度计测量冰盖的表面形状。结果表明，这些地形模式与计算机模型对冰盖下水体如何影响表面的预测相符。

研究结果与早期的穿冰雷达测量结果一致，这些测量最初被认为是冰下潜在的液态水区域的证据。但仅从雷达数据来对液态水进行解释一直存在争议。此次研究提供了火星南极冰盖下可能存在液态水的新证据。

领导这项研究的剑桥大学斯科特极地研究所的尼尔·阿诺德教授说：“新的地形证据、我们的计算机模型结果和雷达数据综合表明，今天火星上至少有一个冰川下的液态水区域存在的可能性大大增加，而且火星必须仍然是地热活跃的，以保持冰盖下的水是液体。”

和地球一样，火星两极都有厚厚的冰盖。然而，与地球的冰盖不同，火星的冰盖下有充满水的通道，甚至有大型冰川下的湖泊，而火星上的极地冰盖直到最近还被认为一直是冻结的，由于火星的寒冷气候，冰床也被认为是如此。

此次，研究人员使用了一系列技术来检查来自NASA“火星全球勘测者”号探测器的数据，该数据显示了火星南极冰盖识别雷达信号的部分表面地形。

分析揭示了一个10—15公里长的起伏表面，包括一个凹陷和一个相应的隆起区域，这两个区域都与周围的冰面偏离了几米。这在规模上类似于地球上冰下湖泊的起伏。

然后，研究小组测试了观察到的冰表面的波动是否可以用液态水来解释。实验中，模拟的冰面上产生了与研究小组在真实冰盖表面上观察到的大小和形状相似的起伏。

模型产生的地形起伏与实际航天器观测结果之间的相似之处，以及早先的冰层穿透雷达证据表明，火星南极冰盖下有积聚的液态水，火星地下的岩浆活动相对较近，以使水保持液态。

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