人类发射到火星上的轨道探测器和多艘着陆器观察到,目前火星是一个尘土飞扬、毫无生气的荒凉世界,但也发现火星表面曾经有大量水的地质遗迹。科学家们观察了火星上裂开的水道和山谷,这些特征需要水流才能形成。就在去年,火星快车宇宙探测器在火星的南极地下发现了液态水的存在。
在之前,只能通过模型预测古代火星地下水的范围,目前欧洲航天局的一项新研究表明,“火星快车”首次发现了古代火星相互连接的湖泊系统的第一个地质证据,这些湖泊深埋在火星表面之下,其中5个湖泊可能含有对生命至关重要的矿物质。
该研究详细介绍了“全行星地下水系统”的第一个直接地质证据。他们解释了火星的水系历史,为未来的任务寻找生命迹象提供了新的场所。
早期火星是水的世界,但随着这个星球的气候变化,这些水退到地表以下,形成了池塘和地下水。荷兰乌得勒支大学的Francesco Salese也是本研究的第一作者。他们追溯了火星常数的演变,对古代火星常数的存在范围及其作用存在争议,但表示在火星上发现了全球地下水系统存在的第一个地质证据。
火星快车空间探测器于2003年6月2日发射,6个月后到达火星上空,此后进行了15年的轨道飞行探测任务。该研究使用了欧洲航天局火星快车上的高分辨率立体相机(HRSC)、美国航空航天局的高分辨率影像科学实验(HiRISE)和美国航空航天局火星探测轨道飞机的相机观测结果。此外,利用HRSC和NASA火星轨道激光测高仪的数据,建立了数字地形模型。
研究小组研究了火星北半球的24个封闭的深坑。这个火山口的底部大约低于火星“海平面”4000米。考虑到火星上没有海洋,这个高度是根据火星的高度和大气压力定义的。他们发现了只有在这个陨石坑的底部有水时才能形成的特征。这个陨石坑的深度都是4000米到4500米,包括随着时间的推移发生变化和下沉的池塘和水流。
这些特征包括环形山墙上蚀刻的水流、地下水枯竭形成的山谷、随着水位上升和下降而形成的深色、弯曲的三角洲、死者环形山墙内的山脊以及与流水有关的扇形沉积物。他们的水位与科学家们30亿至40亿年前火星上存在的火星海洋的海岸线一致。
该团队在5个陨石坑中发现了与地球上生命起源相关的矿物质迹象:各种粘土、碳酸盐和硅酸盐。这意味着火星上的这些盆地具有支持生命存在的成分。另外,它们是唯一能与火星地壳饱和部分长时间相交的深盆地,可能有证据表明,它们仍然被今天的沉积物掩埋,等待未来的科学家发现。
该研究的合著者意大利国际行星科学研究院院长Gian Gabriele Ori补充说,这种海洋可以与遍布火星的地下湖泊系统联系起来。它们存在于大约35亿年前,因此可能与火星海洋同时代。火星的水历史很复杂。与了解火星上是否存在生命有关。如果生命出现,它们会出现在哪里?什么时候出现?他们是如何存在的?