大峡谷底下暗藏一座“水库” 和荷兰一样大

40亿年前，地球的近邻、有“红色星球”之称的火星，曾经历了温暖湿润的时期，曾经流淌着河流、湖泊和溪流。可是，火星表面的水都去了哪里呢？

据欧洲与俄罗斯科学家15日发表在行星科学期刊《伊卡洛斯》上的研究，他们在火星上的大峡谷发现一个含大量水的区域，面积约有荷兰那么大，而且是以冰的形式保存，显示火星拥有一个大型、易于开采的“水库”。

科学家指出，这有助于我们了解这颗红色星球的水是怎么存放，也协助我们寻找它的过去历史、生命迹象并探索人类宜居环境。

火星发现大量氢元素

含水地带相当于荷兰面积大小

行星科学期刊《伊卡洛斯》15日刊登文章指出，科学家发现位于火星赤道地区的水手号峡谷有异常大量的氢元素。假设这些氢元素与氧键结成为水分子，水手号峡谷表面40%的地区将被水覆盖。

这是由欧洲航天局与俄罗斯联邦航天局合作的“火星太空生物”项目计划所发现的，该计划所2016年发射“火星微量气体任务卫星”（TGO），通过分析2018年5月至2021年2月之间搜集的数据，观测到火星土壤表层大量的氢元素。这证明火星上的水手号峡谷中心区域地下存在大量的水，这片含水地带的面积相当于整个荷兰的大小。

据悉，太阳系内最大型的峡谷其实是位于火星赤道以南的水手号峡谷，相当于美国大峡谷长度的10倍、深度近5倍，最宽处更达20倍。荷兰的面积是41528平方公里。

首次探测到“绿洲”

由高分辨率超热中子探测器发现

报道称，火星上的水手号峡谷中心区域存在的水体。火星的峡谷系统比美国大峡谷还要庞大，TGO搭载可探测微量气体“氢”的高分辨率超热中子探测器，该仪器发现峡谷地表之下有异常大量的氢。此前，不少科学家多次试图在火星表面下方寻找水，但仅检测到少量水。

根据作者的说法，要不是有了能够探测地表之下元素的超热中子探测器，否则他们无法发现以前没探测到的“绿洲”，“假设我们看到的氢隶属于水分子，那么该区域多达40%的近地表物质似乎都会是水。”

水手号峡谷在赤道以南

地下大量的水以冰的形式保存

科学家表示，水手号峡谷中心区域地下存在大量的水是以冰的形式保存。

俄罗斯太空研究所科学家马拉霍夫指出：“我们可以通过观察土壤释放的中子，推断出土壤中含有多少水分。水手号峡谷的中心装满了水，比科学家原来预期的多上许多；形式则类似地球的永冻土区，水冰能储存在干燥土的土壤之中。”

如同地球，火星赤道的温度较高。火星上大部分的冰水都位于极地地区，而水手号峡谷在赤道以南，照理来说，那里的温度不足以让冰持续保存。关于大峡谷底下的水是以什么方式存在，马拉霍夫表示，他们通过观察土壤释放的中子来推断出土壤中含有多少水。

马拉霍夫解释称，来自银河系的高能粒子“银河宇宙射线”撞击火星时会产生中子，而干燥的土壤会比潮湿的土壤释放出更多的中子。经由观察中子释放数据，他们发现水手号峡谷的中部区域充满了水。

马拉霍夫认为，峡谷之下可能含冰或有水附着在土壤矿物质上。其余科学家们则认为更有可能是冰，因为这个地区的矿物质几乎不含水，应该是有一些特殊的状况导致赤道以南出现冰能保存的条件。

地下水源更容易取得

未来的探险家可轻而易举使用

目前，人类在火星探测到的水大多位于火星两极。此次发现大量水的地点是位于火星赤道以南的水手号峡谷，这个地区的特点正是未来几年人类登陆火星有感兴趣探索的内容，而且这里的水资源比其他地区的水资源更容易开采。这个重要发现意味着，这将有助人类未来开发火星。

科学家指出，未来的探险家可轻而易举使用这一水体。水手号峡谷的地下水源更容易取得，这或许会导致未来火星任务集中于低纬度地区，寻找有没有下一个类似的水源处。

欧洲航天局科学家威尔逊表示：“了解当前火星上水资源的存在方式、储存位置，对我们解开火星过去丰富水资源的去向相当重要。此外，也有利于人类寻找地球以外的宜居环境、过去生命的可能迹象以及火星早期的有机物质。”

曾有河流湖泊和溪流

火星的水为什么消失了？

火星上到底有没有水？这个问题多年来一直困扰着天文学家。以往有证据表明，大约40亿年前，火星上曾经分布着河流、湖泊和溪流。

研究者至少从1971年起就知道火星上曾有自由流动的水。1971年，“水手9号”火星探测器拍摄到火星表面干涸河床的照片。后来的探测任务发现了更多干涸的湖床与河流盆地。

美国加州理工学院的科学家估计，大约40亿年前，火星上的水足以覆盖整个火星，并形成深达1500米的海洋。现在，火星上的水似乎只是以冰的形式存在于高海拔地区。

火星上的水为什么消失了呢？

报道称，解释有关现象的最著名理论之一认为，火星曾有着较强的磁场。当这个磁场因火星核心变冷而减弱时，火星大气被来自太阳的强烈辐射剥离。火星大气层急剧变薄造成了低气压，导致水的蒸发。水蒸气在接下来的数十亿年时间里泄漏到了太空中。其他理论认为，火星与太阳之间不断变化的距离可能改变了火星的气候，导致水蒸发并上升到火星大气层，然后从火星大气层消散到太空中。

为探测火星上水和生命

人类已发射约50颗探测器

为了探测火星上与水和生命有关的信息，至今人类已经发射了约50颗火星探测器。未来，火星任务将主要前往低纬度地区。

2022年，欧俄合作探索火星计划将迈入新的阶段，欧洲和俄罗斯的罗莎琳·富兰克林号探测器将发射，预计于2023年登陆火星。漫游车将在火星表面钻探，寻找可以揭示火星曾经存在生命的有机物质。罗莎琳·富兰克林是英国生物学家，对脱氧核糖核酸（DNA）研究做出巨大贡献，被称作“DNA之母”，如果不是37岁英年早逝，极有可能获得诺贝尔奖。

美国航天局发射的火星探测车“毅力号”已经在火星上停留了将近一年，除了搜集不少火星岩石样本，近期还发现其着陆点“杰泽罗陨石坑”过去不仅是一个古老湖泊，还曾有熔岩涌动。 华商报记者 郭霁 编译