科技日報實(shí)習(xí)記者?張佳欣
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據(jù)發(fā)表在最新一期《自然·天文學(xué)》雜志上的論文，一個國際研究小組利用雷達(dá)以外的數(shù)據(jù)提供了首個獨(dú)立的證據(jù)，證明火星南極冰蓋下存在液態(tài)水。
左圖為火星南極的表面地形，南極帽的輪廓為黑色。淺藍(lán)色線表示建模實(shí)驗(yàn)中使用的區(qū)域，綠色方塊表示推測包含冰下水的區(qū)域，冰層厚度約為1500米。右圖為研究團(tuán)隊(duì)確定的表面起伏。紅色區(qū)域高于區(qū)域地形5—8米，上游（朝向圖像右上角）有一個較小的凹陷（區(qū)域地形以下2—4米）。黑色輪廓顯示了軌道雷達(dá)推斷的水域面積。圖片來源：劍橋大學(xué)
由英國劍橋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組使用航天器激光高度計(jì)測量冰蓋的表面形狀。結(jié)果表明，這些地形模式與計(jì)算機(jī)模型對冰蓋下水體如何影響表面的預(yù)測相符。
研究結(jié)果與早期的穿冰雷達(dá)測量結(jié)果一致，這些測量最初被認(rèn)為是冰下潛在的液態(tài)水區(qū)域的證據(jù)。但僅從雷達(dá)數(shù)據(jù)來對液態(tài)水進(jìn)行解釋一直存在爭議。此次研究提供了火星南極冰蓋下可能存在液態(tài)水的新證據(jù)。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的劍橋大學(xué)斯科特極地研究所的尼爾·阿諾德教授說：“新的地形證據(jù)、我們的計(jì)算機(jī)模型結(jié)果和雷達(dá)數(shù)據(jù)綜合表明，今天火星上至少有一個冰川下的液態(tài)水區(qū)域存在的可能性大大增加，而且火星必須仍然是地?zé)峄钴S的，以保持冰蓋下的水是液體。”
和地球一樣，火星兩極都有厚厚的冰蓋。然而，與地球的冰蓋不同，火星的冰蓋下有充滿水的通道，甚至有大型冰川下的湖泊，而火星上的極地冰蓋直到最近還被認(rèn)為一直是凍結(jié)的，由于火星的寒冷氣候，冰床也被認(rèn)為是如此。
此次，研究人員使用了一系列技術(shù)來檢查來自NASA“火星全球勘測者”號探測器的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)顯示了火星南極冰蓋識別雷達(dá)信號的部分表面地形。
分析揭示了一個10—15公里長的起伏表面，包括一個凹陷和一個相應(yīng)的隆起區(qū)域，這兩個區(qū)域都與周圍的冰面偏離了幾米。這在規(guī)模上類似于地球上冰下湖泊的起伏。
然后，研究小組測試了觀察到的冰表面的波動是否可以用液態(tài)水來解釋。實(shí)驗(yàn)中，模擬的冰面上產(chǎn)生了與研究小組在真實(shí)冰蓋表面上觀察到的大小和形狀相似的起伏。
模型產(chǎn)生的地形起伏與實(shí)際航天器觀測結(jié)果之間的相似之處，以及早先的冰層穿透雷達(dá)證據(jù)表明，火星南極冰蓋下有積聚的液態(tài)水，火星地下的巖漿活動相對較近，以使水保持液態(tài)。
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