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天文新知

火星地下鹽水湖的新解釋,科學家:那不是水

科學家指出過去火星南極地下所發現的液態鹽水湖可能是其它的東西,根據一項新的分析,這片「地下湖」可能是由冰凍黏土礦物—特別是含水鋁層矽酸鹽組成的,又或者是成形的蒙脫石黏土層。

幾年前,科學家從「火星特快車」上的雷達探測儀MARSIS收集的數據中發現在火星的南極冰帽下,有一塊區域強烈地反射了雷達信號,而這與一個巨大的地下湖泊反應一致。後續研究表明,此區還發現了另外三個強烈訊號,這些現象表明火星可能適合極端微生物、化學合成微生物居住。

▲過去所發現的火星地下湖訊號及相對位置
但仍有科學家提出質疑,火星真的非常非常冷,對於地下大型液態水庫來說,即使是飽和鹽水的冰點較低,這個溫度還是太低了,水不可能以液態存在。研究團隊認為合理的解釋是,「冰凍的固態黏土可以產生反射訊號」,而這個結論取決於理論建模、實驗室測量和遙感觀測。

近50%的火星表面存在蒙脫石成份的黏土礦物,尤其是南部高地的比例更大,好奇號已經在它所探索的古老湖床遺跡上看見了蒙脫石的沉積,還有大量的證據顯示,在過去至少超過1億年前,火星南極曾經存在液態水。

研究團隊認為蒙脫石黏土可能是在這個時期形成的,隨後被埋在南極冰帽下,黏土層中失去的任何冰都會從上面的冰帽或下面的凍土中得到補充,所以它們一直保存至今,研究小組使用火星上富含的鈣蒙脫土樣品來驗證他們的假設,將其凍結至230K(-43℃),並測量其介電係數,他們發現這與MARSIS的數據一致,此外,他們還使用模型來估計MARSIS在不同情況下可以觀測到的回傳功率,並再次發現蒙脫土是對於訊號反射的合理解釋。

考慮到最近火星的地質和火山活動的線索,如果火星內部是熱的,液態水的說法仍然可以成立,但是我們現在不知道南極下面是否真有這樣的火山活動,而蒙脫石黏土提供了一個不需要再額外驗證因素的答案,該研究發表於《地球物理研究快報》上。(編譯/許晉翊)
資料來源:Science Alert

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