不得了，在火星的“大峡谷”下发现了水冰，这意味着什么？

“我们探测到瓦勒斯 马里内利斯的中心区域存在大量的水——储量远超我们预计的量。”

火星快车卫星于2006年拍摄的坎达峡谷图片。

在这颗红色星球最神奇的区域，水冰或许就埋藏在距地表仅几尺的地方。

最新研究成果是基于示踪气体探测器（TGO）获取的数据。这一探测器是欧洲太空署和俄罗斯太空联合署执行的非载人火星探测任务的一部分。整个任务体系包括2016年发射的示踪气体探测器以及计划于明年发射的罗莎琳德.富兰克林探测器。示踪气体探测器上配置的设备中有一个名为高分辨率超热中子探测器（FREND），它可以探测到合成水分子的元素之一——氢气。最新的FREND数据分析显示，在遍布峡谷的瓦勒斯.马里内利斯的中心区域坎达.查奥斯峡谷中存在大量的氢元素。

俄罗斯科学院太空研究所的高级科学家阿列克谢.马拉霍夫也是这一新文章的共同作者。他在ESA报告中表示：“我们探测到瓦勒斯.马里内利斯的中心区域存在大量远超我们先前预计量的水。这一点很像地球上永冻层区域，在这片区域，由于长期低温，水冰永久的封存在冻土下。”

坐落于火星赤道附近的瓦勒斯.马里内利斯是太阳系中最大的峡谷，也是火星地表最显著的特征，其直径长度是地球大峡谷的十倍，深度是其五倍。此前，科学家曾在火星的赤道区域寻找火星水冰，但是当时他们仅能够研究地表大气，并且只发现了一小部分水。

新研究拓展了科学家研究的深度，使得他们能够同时观测到地下上表层和地表。

Lgor Mitrofanov是俄罗斯科学院太空研究所的另一位科学家，也此次新研究的第一作者。作为FREND仪器的主要研究人员，他在报告中表示：“借助示踪气体探测器，我们能够探测尘土以下1米（3尺）的区域，从而了解火星表层以下的真实世界。然而，不幸的是，以前的设备无法探测并定位水源储存点。”

图片：艺术家绘制的正在火星上工作的示踪气体探测器

垂直视角下的夸张且颜色错误的道谷成了被水覆盖的大型火星峡谷。火星上的沟渠是否曾布满地表水或者地下水引发了高度的争议。这一沟渠宽25英里（40千米），深度1.6英里（2.5千米），长度超过310英里（500千米）。

研究人员表示，如果他们探测到的氢元素都是来自水冰，那么这一珍贵的化合物将能够创造这一区域约40%的近地表物质。然而，FREND也能够检测到周围矿物中的水，尽管科学家相信这一可能性相比之下非常小。

哈维.斯维德姆在报告中表示：“这一发现是令人振奋的第一步，但是我们仍需要更多的观测数据来明确当前发现的水的构成元素。”哈维. 斯维德姆是ESA项目示踪气体探测器研究部分的前科学家，也是此次新研究的合作作者。“无论结果如何，这一发现都证明了示踪气体探测器设备无与伦比的能力，它使我们了解到火星表面以下的情况，并且向我们揭示了火星这一区域存在较浅的且易探测的大型水库。”

根据ESA报告，这一新研究主要是基于FREND于2018年5月及2021年2月获取的数据。

美国航天局火星探测器获取的关于火星瓦勒斯.马里内利斯大峡谷的中心区域图片。

欧洲航天局示踪气体探测器项目的科学家科林.威尔逊在报告中表示：“了解更多关于当前火星上的水是如何产生的以及其所处位置等信息对我们弄清楚曾经水源丰富的火星发生了什么十分必要，这将有助于研究生物可居住环境、早期火星上的古生物的迹象以及有机物质等。”

相关知识

火星，是离太阳第四近的行星，也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星，为太阳系里四颗类地行星之一。西方称火星为玛尔斯，是罗马神话中的战神，所以在英语中，火星是罗马战神的意思，通常被称为“红色星球”；古汉语中则因为它荧荧如火，位置、亮度时常变动让人无法捉摸而称之为荧惑。

BY: Meghan Bartels

FY: 秋

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