火星存在大型地下水系統火星或曾是一片海洋
2018年,歐洲空間局的火星快車號探測器在火星南極發現了一個“可能的液態湖”。現在,新的證據顯示,火星曾經是一個液態水十分充沛的星球。歐洲空間局火星快車號團隊對火星北半球24個地下深層封閉隕石坑進行了研究,發現了火星存在大量液態水的證據。他們發現的地質特徵只能在液態水的作用下才能形成。
火星並非一直是一顆紅色星球,幾十億年前的火星或許是這個樣子
讓我們回到2012年2月6日,火星快車號發回地球的證據顯示,火星上曾經存在過一片汪洋。火星快車號上的地表下探測雷達/高度儀(MARSIS)探測到了“令人聯想起海底”的沉積物。這一證據與2019年的這次新發現相吻合。由此,火星及其北半球曾經溫暖濕潤的畫面變得更加具體。
這張圖片顯示了眾多可能與火星地下水系統有關的深隕石坑(紅點),底圖顯示了火星的地形,紅色和橙色區域海拔較低,藍色和綠色區域海拔較高。
研究團隊發現,北半球的這些隕石坑顯示出與水位匹配的跡象。相當多的隕石坑在低於火星自身“海平面”約4000到4500米的深處含有明顯的液態水痕跡。在這裡,“海平面”與任何水體幾乎都沒有關係。我們在地球上使用“海平面”是因為有實際的海洋,但在火星上,這只用來表示一個共同的高度。
水位證據似乎證實(或者說更加接近事實)了一個真實存在過的火星古代海洋。保留下這些證據的隕石坑,很可能在這個海洋存在的同時擁有大量的水。有證據表明,水位痕跡與推定的火星海洋的水位相一致。
這些圖片顯示了火星上的隕石坑盆地如何演變,以及如何蓄積液態水的過程。
火星上水存在的歷史十分複雜,並且與火星生命是否存在過的問題密切相關。研究團隊還在5個隕石坑內發現了可能與生命出現有關的礦物質證據:多種黏土、碳酸鹽和矽酸鹽。這些發現進一步表明,火星上的這些盆地可能曾經具有適合生命存在的礦物質組分。而且,它們具有足夠大的深度,可以和火星地殼中水飽和的部分長時間接觸,相關的證據或許就保存在沉積物中。
火星快車號發現的證據特徵:
隕石坑岩壁內的山脊階地是由靜水形成的;
水道切割了隕石坑的岩壁;
扇形沉積物指示了水的流動;
山谷很可能是地下水侵蝕形成的;
水位的上升和下降很可能形成了三角洲地形。
這項研究的共同作者、意大利鄧南遮大學國際行星科學研究院的Gian Gabriele Ori表示,這些湖泊暗示著有更深的水體存在。“我們認為火星古代海洋可能與遍布整個星球的地下湖系統連接起來,”他說,“這些湖泊可能存在於35億年前,因此可能與一個火星海洋共同存在過。”這項研究的證據與此前發表的研究結果相吻合,主要關注的是地下水的痕跡,並提出了互相聯繫的地下湖系統的觀點。
這些盆地在35億年前可能含有大量的水。
探索這些區域將揭示火星曆史上是否存在適合生命演化的環境條件,從而為未來在火星上的天體生物學任務鋪平道路。“這些發現非常重要,它們將幫助我們辨別火星上哪些區域最有可能找到以往生命的痕跡,”歐洲空間局火星快車號項目科學家Dmitri Titov說,“火星快車號任務在這顆紅色星球上取得的豐碩成果令人興奮,現在它正以一種完全不同的方式幫助未來探索火星的任務,比如ExoMars任務。這是一個任務間成功合作的偉大例子。”
火星快車號探測器於2003年6月2日發射,在太空中已經運行了超過15年。歐洲空間局表示,這項研究使用了幾種強大的儀器進行觀測。這些儀器包括歐洲空間局火星快車號探測器上的高分辨率立體相機(HRSC)、美國國家航空航天局(NASA)的高解析度成像科學設備(HiRISE)和背景攝影機(CTX),後兩個儀器都裝載於火星勘測軌道飛行器上。該研究還使用了基於NASA的火星軌道激光測高儀和HRSC數據的數字地形模型。研究的詳細內容髮表在2019年1月21日的《地球物理研究:行星》(Journal of Geophysical Research: Planets)雜誌上。