激动人心!火星地表浅层储存大量水冰

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火星中纬度地区的侵蚀斜坡暴露出潜藏在地表下的蓝色物质层。这些物质(地表1-2米之下)的光谱强烈表明,它们很可能由水冰构成。
摄影:NASA、JPL-CALTECH、UNIVERSITY OF ARIZONA
 
撰文:Michael Greshko
 
  在火星的中纬度地区,科学家在其表面之下的1-2米发现了大量水冰。这一发现为揭示火星的地质历史提供了重要信息,未来有望帮助登陆火星的人类解决水源问题。
 
  “这为科学家研究火星上的地下冰提供了一个新窗口,”美国地质调查局的地质学家Colin Dundas说道,他协助发现了火星上的地下冰层。
 
  长期以来,科学家一直认为火星的地下存储着大量水冰。2002年,美国宇航局奥赛德号探测器在火星轨道上探测,结果在火星高纬度地区发现了地表浅层冰的迹象。2008年,美国宇航局凤凰号探测器在火星北极附近的着陆地点挖掘出了水冰。
 
  2016年末,科学家利用火星勘测轨道飞行器在火星的中纬度地区发现了一个地下冰原,其储水量与苏必利尔湖相当。但在Dundas的新研究(近日发表于《科学》杂志)发表之前,科学家一直没有弄清楚火星地下水冰的分布范围及获取的难易程度。
 
  新研究分析了火星上的8个地点,其中包括陡峭的斜坡,就像切开一块蛋糕一样,侵蚀作用已将岩石和冰层暴露出来,使火星勘测轨道飞行器可以直接从上方拍摄。最浅的冰层位于地下1-2米处,支持了数百万年前火星中纬度地区偶尔会下大雪这一观点,当时火星自转轴的倾斜角度比现在更大,Dundas说道。
 
  “这些影像资料拍摄到了之前理论预测的火星地下冰,实在太棒了,”加州理工学院的行星科学家Bethany Ehlmann说道,她没有参与本次研究。“此外,我们或许还能对火星的地下冰进行钻核取样,获取火星最近一段时间内的气候改变记录,就像我们在地球上做的一样。”
 
  新发现可能还会对未来登陆火星中纬度地区的宇航员如何解决水源问题产生影响。
 
  人类的火星任务很可能需要从当地环境中获取水源,或者从含水矿物中提取,或者直接开采地下冰。之后人类便可以解决水源问题,或将其分解为氧气和氢气,用于呼吸和火箭燃料。
 
  就像美国宇航局2016年的一篇研究说明的一样,相同容量的冰产生的水要比矿物质多的多,不过如果获取这些冰需要挖掘9米深的岩石,那么开采冰的效率就太低了。不过,如果冰位于地下1-2米之内,情况就大不相同了。
 
  “水冰位于地表浅层,可当作人类火星任务的资源,这就更加鼓舞人心了,”科罗拉多矿业大学太空资源中心的主任Angel Abbud-Madrid说道。
 
(译者:流浪狗)
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