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  • 在火星冰盖下发现隐藏湖泊的迹象

    火星轨道航天器似乎从冰下一个20公里宽的湖中探测到了雷达反射。

    在火星冰盖下发现隐藏湖泊的迹象

    图解 :“火星快车”号航天器用雷达扫描火星地形的艺术效果。

    科学家们通过火星轨道航天器发出的探地雷达发现在一块火星冰盖下很有可能存在一个20公里宽的湖泊。

    这个发现是由欧洲航天局的“火星快车”航天器上的一个仪器完成的,它在1500米的冰层下发现了强烈的雷达反射。

    在火星冰盖下发现隐藏湖泊的迹象

    “一般来讲,这么深的回波应该是很微弱的”,意大利博洛尼亚国家天体物理研究所的行星科学家罗伯托·奥罗塞说到,“但令人吃惊的是,从这个地方返回的回波甚至要比冰层表面反射回的还要强。”

    他说,这种强烈的地下反射最可能的来源是一层液态水,比如说一个湖。“这在地球上,这几乎是必然的”。

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    然而在火星上可没那么简单。

    问题就在于火星上的极地冬天太冷,空气中的二氧化碳会冻结成干冰——即使在南极最冷的位置都不会发生这种情况。如果冰的底下还是冰,雷达信号就会一直穿透冰层而不会反射回来,因为雷达能够非常容易地穿过冰层。这样的话,就会有许多雷达到达冰层的底部,反射回让我们以为是湖泊的信号。

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    但是通过仔细地建模,奥罗塞尼的团队排除了这种可能性(以及其他几种可能性),得出的结论是他们找到了一个湖。

    “这是一个非常重要的发现”,挪威特罗姆瑟的挪威极地研究所的冰川学家安雅·迪茨说,“科学家们曾在火星上被太阳温暖的地方看到了神秘的暗条纹,可能因为那里冰融化成的小溪浸湿了土壤——尽管尚不能确定这些暗条纹是否与水有关。”

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    “这是我们第一次(在火星上)发现固体水”,迪茨说,“雷达数据是在这三年里收集的。在这些数据里,高反射区域表明有水的存在。”

    “我们无法通过雷达信号知道湖泊的深度,我们也不能知道湖泊中水的成分及其所含沉淀物的量。但它可能会有很高的含盐量”,迪茨说,“因为火星冰盖底下的温度徘徊在-68℃左右。这太冷了,即使是在冰下1.5公里处,淡水也不能保持液态。”

    一些冰河学家们试图重建火星上的气候变化,所以冰盖下面存在的水是深是浅对他们来说是很重要的。通常这是通过研究冰盖的分层来完成的——这些冰层在其它的雷达研究中可以被描述出来。“冰下的水会影响冰的流动,因此我们必须去加以考虑。”迪茨说。

    在火星冰盖下发现隐藏湖泊的迹象

    加利福尼亚州帕萨迪纳市美国宇航局喷气推进实验室的地质学家杰弗里·普劳特同样认为这是一个重要且“有力”的发现。“但这也不是十拿九稳的”他说,“我们还需要更多的证据。”

    去寻找证据的一个方法就是去发现更多的湖。这是奥罗塞也很想看到的东西,因为这暗示了整个火星历史中可能存在着冰下湖泊。“如果这颗红色的星球在过去温暖、潮湿的时候有过生命存在”他说,“那这些湖泊就可能支撑这些生命一直存活下去。”

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    但是,为更多的此类湖泊清理冰盖是一个耗时的过程,我们需要设计和以往不同的方法来使用火星快车雷达。奥罗赛说,“这限制了雷达的功能,因此我们的覆盖范围十分有限,大约只能覆盖百分之几。”

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    图解:“火星快车”号航天器

    更糟糕的是,火星快车是一架老化的航天器,它已经在轨道上运行了近15年。“我们估计它用不了几年啦!”奥罗赛说。

    相关知识延伸阅读

    火星快车号(Mars Express)亦称火星特快车,是欧洲空间局的火星探测卫星,也是该署首次火星探测计划。火星快车号包括两个部分:火星快车号卫星与小猎犬2号登陆器,小猎犬2号登陆后因太阳能板未全部展开无法露出通讯天线,故欧洲空间局无法和小猎犬2号建立通讯,任务失败。

    在火星冰盖下发现隐藏湖泊的迹象

    因为火星快车号的资料极具科学价值,且任务内容极具有调整弹性,现在已开始进行最新的延伸任务,直到至2020年底为止。

    参考资料

    1.Wikipedia百科全书

    2.天文学名词

    3. Richard A. Lovett- cosmosmagazine

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