科學家在火星表面下發現了地震特徵，這暗示着一些令人驚訝的事情——火星上地殼中可能仍然存在液態水。
這項激動人心的研究來自一個國際科學家團隊：中國科學院地質與地球物理研究所的孫偉家博士和潘永新博士、澳大利亞國立大學的 Hrvoje Tkalčić博士和米蘭比可卡大學的 Marco G. Malusà博士。
這幅藝術概念圖描繪了早期火星的環境（右圖），據信當時火星上存在液態水和更厚的大氣層，而如今火星上則呈現出寒冷乾燥的環境（左圖）。圖片來源：NASA
戈達德太空飛行中心，已編輯液態水是生命的關鍵成分之一，它在使行星宜居方面發揮着至關重要的作用。很久以前，火星擁有豐富的液態水——尤其是在早期的諾亞紀和赫斯珀里亞紀，這兩個時期一直持續到大約30億年前。然而，隨着時間的推移，隨着亞馬遜時期火星變得越來越冷、越來越乾燥，水從地表消失了。科學家們目前正在努力解開的一個重大謎團是，如今地下是否還存在這些水——如果存在，它們位於多深的地方。
「水問題牽涉到有關這顆紅色星球上的生命和人類未來的深刻問題，」特卡爾契奇說。
這幅圖展示了美國宇航局的「洞察號」火星探測器在火星表面的着陸情況。圖片來源：NASA
為了探究這一謎團，地質學家和地球物理學家團隊將目光轉向了火星地殼。他們懷疑地殼的內部結構可能蘊藏着尋找隱藏水源的關鍵。科學家們利用美國宇航局「洞察號」探測器的地震數據，分析了兩顆巨型隕石撞擊（分別名為S1000a和S1094b）以及有史以來規模最大的火星地震（S1222a）產生的波型。
他們的分析揭示了一些非凡的現象——在5.4至8公里深處的一個區域，地震波的速度顯著減緩。這種減緩可能意味着火星上地殼底部存在液態水。
通過合理估算熱通量和熱導率，中地殼的孔隙度已被消除。根據熱梯度計算，深度超過5公里的溫度將超過冰點，使得上地殼底部能夠儲存液態水。圖片來源：NASA/JPL-Caltech
研究小組估計，火星表面最大水含量為520-780米，全球等效層（均勻分佈在火星整個表面的水層厚度）。假設這些孔隙完全被液態水填充。
研究團隊強調，這一估算完全基於洞察號着陸器下方局部剖面（地震速度隨深度變化）的地球物理推斷，並未考慮我們實際預期的橫向結構變化。此外，對隱藏水量的估算並未考慮火星地殼內可能存在的原始液態水。未來在火星上配備地震儀的任務可以驗證這一發現。
這項研究提供了火星上地殼（5.4至8公里）存在大量液態水的地震證據。這些發現為理解火星水循環及其宜居環境的演變提供了重要見解，並為未來探索火星生命奠定了重要基礎。
編譯自/ScitechDaily
