火星地下可能存在液态水源,或可支持微生物生存

火星地下可能存在液态水源,或可支持微生物生存

科学家根据美国宇航局探测器洞察号收集的地震数据得出一个结论:火星表面下深处可能存在一个巨大的液态水库,储水量足以覆盖地球的整个表面。

研究人员表示,该水库位于火星表面以下约 11.5 至 20 公里处,可能为微生物生命提供了适宜的生存条件,无论是在过去还是现在。

该研究的首席作者、加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的行星科学家瓦尚·赖特说:“在这些深度,地壳温度足以让水以液态存在。而在更浅的深度,水会结冰。”

加州大学伯克利分校的行星科学家、该研究的共同作者迈克尔·曼加补充道:“在地球上,我们在岩石饱含水且有能源来源的深地下发现了微生物生命。”

洞察号于 2018 年着陆火星,以研究火星的内部结构,收集有关该星球各个层面的数据,从液态金属核到地幔和地壳。洞察号任务于 2022 年结束。

赖特说:“洞察号能够测量地震波的速度及其随深度变化的情况。地震波的速度取决于岩石的组成、裂缝分布以及裂缝中的填充物。”“我们结合了测得的地震波速度、重力测量和岩石物理模型。岩石物理模型与我们用来测量地球含水层属性或绘制地下石油和天然气资源的模型相同。”

数据表明,该液态水库存在于火星地壳中破裂的火成岩内,这些火成岩由岩浆或熔岩冷却凝固而成。“岩石破裂且充满液态水的中层地壳最能解释地震和重力数据,”赖特说,“水存在于裂缝中。如果洞察号所在位置具有代表性,并且你从该中层地壳的裂缝中提取所有水,我们估计这些水可以在地球上形成一个深度为 1-2 公里的海洋。”

如今,火星表面寒冷荒凉,但曾经温暖湿润。这种状况在 30 亿多年前发生了改变。研究表明,曾经存在于火星表面的大量水并没有逸入太空,而是渗入了地壳。

曼加说:“早期的火星表面有液态水,存在于河流、湖泊,甚至可能是海洋中。火星的地壳也可能从其历史早期就充满了水。”“在地球上,地下水从地表渗入地壳,我们预计火星上水的历史也与之类似。这肯定发生在上地壳比现在更温暖的时候。”

如果人类将来要将宇航员送上火星表面或在那里建立某种长期定居点,水将是一种至关重要的资源。火星两极和地表以下蕴藏着以冰的形式存在的水。但地下液态水很深,难以获取。

曼加说:“钻到这些深度非常具有挑战性。寻找地质活动将水驱逐出来的地方(比如火星北半球的地质构造活动区域刻耳柏洛斯堑)是一种获取深层液体的替代方案。”不过,他指出,需要解决对保护火星环境的担忧。

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