“兩項研究表明，巨大的地下水儲量會周期性地上升到地表。”

火星帕利基爾隕石坑壁上的坡紋表明，火星表面有季節(jié)性的液態(tài)水滲漏。

美國航天局/噴氣推進實驗室/亞利桑那大學

科學家們說，就在10億年前，火星上的河流比地球上的河流要大得多，這可能是由于深含水層中充滿了液體。而如今這些液體每年仍可能噴發(fā)到火星表面，沖刷陡峭的火星隕石坑壁上的溝壑。

這項發(fā)現(xiàn)來自于兩項獨立的研究，分別發(fā)表在《科學進展》和《自然地球科學》雜志上。

在第一項研究中，由伊利諾伊州芝加哥大學的行星科學家埃德溫?凱特領(lǐng)導的團隊研究了數(shù)百條火星河道的高分辨率地圖，并將它們流域的大小進行了比較。他的團隊發(fā)現(xiàn)，雖然這些河流是斷斷續(xù)續(xù)的，但它們的寬度大約是今天地球上類似河流的兩倍，因此攜帶的水也相對較多。

凱特的研究小組還發(fā)現(xiàn)，這些強烈的水流發(fā)生在10億年前，它們相當于它們所在地區(qū)的平均徑流速率，每天0.3到2.0毫米。

相比之下，凱特所在的城市芝加哥平均每天降水量為2.56毫米，澳大利亞阿德萊德平均每天降水量為1.5毫米。因此，在濕潤時期，古代火星可能與現(xiàn)代地球的大部分地區(qū)一樣濕潤。

凱特補充說，這些水的來源仍然是個謎。“我們不知道水源是融雪還是降雨，”他說。

但它確實證明了火星保持足夠溫暖的時間足夠長，以至于在科學家認為其稀薄的大氣已經(jīng)使其進入深度凍結(jié)期的時候，有那么多的地表水存在。

“問題是，要怎樣才能使火星變暖，而不是‘水從哪里來?’”,凱特說。

他補充說，一種可能性是，火星冰蓋的二氧化碳蒸發(fā)的變化，或其他導致氣候變暖的氣體(如甲烷或水蒸氣)的周期性增加，推動了氣候變暖周期。

“最終，大部分的液態(tài)水會流失到太空，或者被困在火星的兩極。但有些可能已經(jīng)轉(zhuǎn)入地下，很可能仍留在深層含水層中，比如眾所周知的位于地球撒哈拉沙漠地下的含水層。”Essam Hegg，第二項研究的南加州大學的行星科學家說道,“它可能仍然是每年夏天裝飾著每一條隕石坑暗條紋,這個條紋被稱為“季節(jié)性斜坡紋線”。

確實有一些糾紛是關(guān)于這些條紋是由水還是由落石形成的,但Heggy認為他們可能是由于在火星地下數(shù)百米深地下水的運動。

他認為，這些含水層就像在上覆巖層壓力下涌到地表的自流泉，在火山口壁的薄弱點處爆發(fā)，并沿坡向下流動，侵蝕溝壑，使周圍的巖石因有水分的反光而變暗。

“這些特征在火星上非常神秘，”他說，“因為它們是我們看到的極少數(shù)動態(tài)特征之一，這意味著它們在春天出現(xiàn)，在秋天消失。”

這些條紋已經(jīng)被研究了很多年，之前有研究表明它們的起源可能是由某種發(fā)生在地表附近的融冰過程產(chǎn)生的。

“我們說這不是來自表面的，”Heggy說。“這是由于地下滲漏造成的。”在某種程度上，這一發(fā)現(xiàn)來自于模擬水或鹵水的行為，即在火星表面下750米左右的條件下發(fā)現(xiàn)。但也有這樣的情況，即易于重復發(fā)生的地方似乎與已知的與撞擊有關(guān)的裂縫有關(guān)，這些裂縫可能為地下水提供一條通往地表的逃生通道。Heggy說，這些結(jié)果不僅對了解火星很重要，對了解地球也很重要。“這可能是非常類似于我們看到在撒哈拉沙漠的地方,”他說,并指出撒哈拉沙漠,地區(qū)流動特性和地表上可能因泄漏引起的深層含水層相互聯(lián)系。

他說，在火星上發(fā)現(xiàn)這樣的含水層的泄漏不僅證明了地下水仍然存在，而且還證明了地表水必須曾經(jīng)存在過才能填滿這些含水層。他指出，這也是一個證明，我們?nèi)匀恍枰私馕覀冏约旱纳衬谢男袨椋瑹o論它們是撒哈拉、阿拉伯還是澳大利亞大片地區(qū)。“我們需要了解沙漠環(huán)境中的地下水動態(tài)，以幫助我們了解火星和其他行星，”他說。對于那些對地球的未來感興趣,他補充說,“了解地下水在火星上是如何形成的,也有助于我們理解我們自己的星球上,因為我們正在經(jīng)歷相同的氣候演化和相同的路徑。”“理解火星的演化對于理解地球的長期演化至關(guān)重要，而地下水是這一過程中的關(guān)鍵元素。”

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. Richard A. Lovett- cosmosmagazine- ampaerxy

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