火星曾是一片海洋？該星球存在大型地下水系統(tǒng)

2018年，歐洲空間局的火星快車號(hào)探測(cè)器在火星南極發(fā)現(xiàn)了一個(gè)“可能的液態(tài)湖”?，F(xiàn)在，新的證據(jù)顯示，火星曾經(jīng)是一個(gè)液態(tài)水十分充沛的星球。歐洲空間局火星快車號(hào)團(tuán)隊(duì)對(duì)火星北半球24個(gè)地下深層封閉隕石坑進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了火星存在大量液態(tài)水的證據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)特征只能在液態(tài)水的作用下才能形成。

讓我們回到2012年2月6日，火星快車號(hào)發(fā)回地球的證據(jù)顯示，火星上曾經(jīng)存在過(guò)一片汪洋。火星快車號(hào)上的地表下探測(cè)雷達(dá)/高度儀（MARSIS）探測(cè)到了“令人聯(lián)想起海底”的沉積物。這一證據(jù)與2019年的這次新發(fā)現(xiàn)相吻合。由此，火星及其北半球曾經(jīng)溫暖濕潤(rùn)的畫面變得更加具體。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，北半球的這些隕石坑顯示出與水位匹配的跡象。相當(dāng)多的隕石坑在低于火星自身“海平面”約4000到4500米的深處含有明顯的液態(tài)水痕跡。在這里，“海平面”與任何水體幾乎都沒(méi)有關(guān)系。我們?cè)诘厍蛏鲜褂谩昂Ｆ矫妗笔且驗(yàn)橛袑?shí)際的海洋，但在火星上，這只用來(lái)表示一個(gè)共同的高度。

水位證據(jù)似乎證實(shí)（或者說(shuō)更加接近事實(shí)）了一個(gè)真實(shí)存在過(guò)的火星古代海洋。保留下這些證據(jù)的隕石坑，很可能在這個(gè)海洋存在的同時(shí)擁有大量的水。有證據(jù)表明，水位痕跡與推定的火星海洋的水位相一致。

火星上水存在的歷史十分復(fù)雜，并且與火星生命是否存在過(guò)的問(wèn)題密切相關(guān)。研究團(tuán)隊(duì)還在5個(gè)隕石坑內(nèi)發(fā)現(xiàn)了可能與生命出現(xiàn)有關(guān)的礦物質(zhì)證據(jù)：多種黏土、碳酸鹽和硅酸鹽。這些發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步表明，火星上的這些盆地可能曾經(jīng)具有適合生命存在的礦物質(zhì)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(zhǎng)時(shí)間接觸，相關(guān)的證據(jù)或許就保存在沉積物中。

火星快車號(hào)發(fā)現(xiàn)的證據(jù)特征：

隕石坑巖壁內(nèi)的山脊階地是由靜水形成的；

水道切割了隕石坑的巖壁；

扇形沉積物指示了水的流動(dòng)；

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(xiàng)研究的共同作者、意大利鄧南遮大學(xué)國(guó)際行星科學(xué)研究院的Gian Gabriele Ori表示，這些湖泊暗示著有更深的水體存在?！拔覀冋J(rèn)為火星古代海洋可能與遍布整個(gè)星球的地下湖系統(tǒng)連接起來(lái)，”他說(shuō)，“這些湖泊可能存在于35億年前，因此可能與一個(gè)火星海洋共同存在過(guò)?！边@項(xiàng)研究的證據(jù)與此前發(fā)表的研究結(jié)果相吻合，主要關(guān)注的是地下水的痕跡，并提出了互相聯(lián)系的地下湖系統(tǒng)的觀點(diǎn)。

探索這些區(qū)域?qū)⒔沂净鹦菤v史上是否存在適合生命演化的環(huán)境條件，從而為未來(lái)在火星上的天體生物學(xué)任務(wù)鋪平道路?！斑@些發(fā)現(xiàn)非常重要，它們將幫助我們辨別火星上哪些區(qū)域最有可能找到以往生命的痕跡，”歐洲空間局火星快車號(hào)項(xiàng)目科學(xué)家Dmitri Titov說(shuō)，“火星快車號(hào)任務(wù)在這顆紅色星球上取得的豐碩成果令人興奮，現(xiàn)在它正以一種完全不同的方式幫助未來(lái)探索火星的任務(wù)，比如ExoMars任務(wù)。這是一個(gè)任務(wù)間成功合作的偉大例子?！?/p>

火星快車號(hào)探測(cè)器于2003年6月2日發(fā)射，在太空中已經(jīng)運(yùn)行了超過(guò)15年。歐洲空間局表示，這項(xiàng)研究使用了幾種強(qiáng)大的儀器進(jìn)行觀測(cè)。這些儀器包括歐洲空間局火星快車號(hào)探測(cè)器上的高分辨率立體相機(jī)（HRSC）、美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的高解析度成像科學(xué)設(shè)備（HiRISE）和背景攝影機(jī)（CTX），后兩個(gè)儀器都裝載于火星勘測(cè)軌道飛行器上。該研究還使用了基于NASA的火星軌道激光測(cè)高儀和HRSC數(shù)據(jù)的數(shù)字地形模型。研究的詳細(xì)內(nèi)容發(fā)表在2019年1月21日的《地球物理研究：行星》。