據外媒The Verge報導，研究人員在《科學》雜誌上報告說，大量的古代火星水可能被埋在了火星表面之下，而不是“逃逸到了”太空。週二發表的這些發現可能有助於解開尋求解釋火星水消失的理論衝突，水是數十億年前火星表面的豐富資源。

通過建模和來自火星探測器、漫遊車和隕石的數據，加州理工學院的研究人員發現，紅色星球最早數量的水的廣泛範圍–30%至99%–可能是通過一種被稱為地殼水化的地質過程從表面消失的，水被鎖在火星的岩石中。

火星乾涸的湖床和岩層說明了其在30多億年前是一個由液體塑造的世界。多年來，科學家們認為這些水大部分都向外逃到了太空中，使這顆星球處於目前非常乾燥的狀態。

但這需要時間。而水可能逃出大氣層的速度，配上火星表面曾經存在的預測水量，與現代對火星的觀測結果並不十分吻合。“如果這種情況在過去40億年中持續存在，那麼它只能解釋一小部分水的流失，”該研究的共同作者之一胡仁宇說。這給研究人員留下了一個關鍵問題：火星上其他的水究竟去了哪裡？

由加州理工學院研究行星表面過程的地質學研究生Eva Scheller領導的這項研究或許能提供一個答案。研究發現，大部分水的流失發生在37億至41億年前的火星諾亞紀時期。在那段時間裡，火星上的水除了逃出星球大氣層外，還可能與星球地殼中的礦物質相互作用和融合–鎖住了大約相當於一半大西洋的水。

“我們的團隊在研究早期就意識到的一件事是，我們需要關注過去10到15年火星探索的證據，我們對火星地殼的發現，特別是火星地殼中水的性質，”該研究的合著者、加州理工學院地質和行星科學教授Bethany Ehlmann說。

水可以通過一種稱為化學風化的過程分解岩石，有時會導致礦物變得水合。水合礦物會吸收並儲存水分，將其鎖住。例如，一種在火星上自然發現的水溶性礦物石膏，除非在高於華氏212度的溫度下加熱，否則可以保持其水分。

多年來，科學家們一直在觀察火星表面含水礦物的分佈情況，這要歸功於美國宇航局（NASA）的火星勘測軌道飛行器等航天器，該航天器自2006年以來一直在繪製火星的地質和氣候圖。但僅靠這些觀點有時是有限的。“你必須揮動雙手，推斷出你在表面看到的那層有多厚，”NASA火星探測計劃的首席科學家Michael Meyer說。

“只有通過用你的漫遊車或著陸器在表面的特定地方進行測量，比如鳳凰號，或者你偶爾看到一個新的撞擊坑，你才會知道你所看到的水合礦物在這個星球上的特定地點有多厚，”他說。“所以答案是存在的，但隨著時間的推移，它們會隨著你獲得更多的數據而慢慢建立起來。”

這就是導致研究結果的原因，即火星的古代水可能已經向內逃逸，而不是向外逃逸。“我們想在不同的尺度上理解這一點，”Scheller說。

地殼水化發生在地球上，但我們活躍的板塊構造系統在地球深處回收岩石，加熱岩石並在此過程中釋放水。內華達拉斯維加斯大學的行星地球化學家Christopher Adcock說，這些水通過火山活動被送回地面。

另一方面，火星的地質活動不如地球，這可以解釋為什麼它的表面只有有限的水。火星上最清晰的水的證據是以冰的形式存在於該星球兩極和大氣層中的極少量水。科學家已經研究了月球、火星和其他行星體上的水合岩石，將其作為未來宇航員任務的潛在飲用水來源，或者可以為棲息地和火箭提供動力的燃料。

Adcock的研究包括人類如何在火星上合成和利用礦物質作為飲用水和火箭燃料，他說，Scheller團隊的研究結果並不能完全改變資源利用的遊戲規則，“但這無疑是一個令人鼓舞的提醒，當我們到達火星時，人類長期執行火星任務所需的水可能就在我們腳下。”

上個月，NASA的“毅力號”探測器降落在火星的傑澤羅隕石坑上，這裡是一個乾涸的湖床，其土壤可能蘊藏著最原始的水合礦物質–以及微生物生命化石的證據。“毅力號”將挖出微小的土壤樣本，並將其散佈在火山口的表面，供未來的漫遊車取回。這為研究人員提供了一個誘人的機會。

“來自傑澤羅隕石坑的樣本將幫助我們測試這個模型，”Ehlmann說。“這放大了將這些樣本帶回來的重要性。”