一项针对火星上令人费解的沟壑状特征的新分析，提供了进一步的证据，表明水曾在红色星球表面流动，或许就在几十万年前。 这些发现支持了这样的观点，即来自逝去的火星冰河时代的融雪雕刻了这些沟壑，而不是移动的沙子或其他“干燥”现象。
该论文今天发表在期刊地质学上，研究了在火星表面的卫星图像中可见的陨石坑和山谷壁上众多沟壑之一。这些通道的成因和年代是争论的主题。
为了帮助解决这个问题，论文的作者依靠一些地质上的好运气来确定其中一个特征的年代。由火星勘测轨道飞行器上的 HiRISE（高分辨率成像科学实验）相机拍摄的图像显示，一个典型的沟壑系统大约长 0.62 英里（一公里），底部有一个三角洲状的扇形——类似于南极干旱山谷以及美国西南部降雨后干燥山脉上的特征。
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研究人员注意到三角洲西部[照片左下]布满了陨石坑，并怀疑大型陨石撞击用喷射出的岩石覆盖了该区域，形成了这些所谓的次生陨石坑。果然，弹坑的模式就像一条面包屑线索一样，指向西南约 62 英里（100 公里）处的一个大型撞击坑。红外成像有助于匹配撞击事件。
布朗大学行星地球科学小组的研究生、主要研究作者塞缪尔·肖恩说：“我们曾希望找到这些次生陨石坑的来源，瞧，我们找到了与这个大陨石坑的联系。”
为了估计行星表面的年代，地质学家会观察陨石坑。地球凭借其活跃的构造运动和活跃的天气，在其相对年轻的表面上几乎没有陨石坑；然而，地球上没有天气、地质上死寂的月球却布满了陨石坑，并且拥有非常古老的表面（除了古代熔岩流形成的被称为“玛丽亚”或“海”的大而平坦的黑暗区域）。肖恩说，由于研究的火星沟壑系统的大部分区域没有陨石坑[照片右侧]，因此这些区域被认为比有陨石坑的部分在地质上更年轻。
肖恩和他的同事们通过将喷射到沟壑中的主要火星陨石坑的年代确定为 125 万年前——这在火星 46 亿年的历史中算是非常年轻的——证明了沟壑系统中估计的随后的三次外流一定比第一次年轻，第一次外流受到了喷射物的轰击。
美国宇航局火星探索计划的首席科学家迈克尔·梅耶说：“确定这些沟壑的年代一直是个大问题。但是，由于这些人确定了附近陨石坑的年代，你就有了水活动是最近发生的证据。”
如今，人们认为火星上几乎所有的水都被困在地下或冻结在两极附近，凤凰号着陆器去年夏天在土壤下几英寸处发现了冰。不过，尚未解决的研究暗示了火星上最近的水活动——在过去十年内。在 1999 年至 2005 年之间的某个时间，一个模仿水流的诱人的浅色物质带出现在陨石坑壁的卫星图像中。但是材料科学家已经表明，雪崩式的沙子也会产生这种效果，后来的研究对水作为罪魁祸首表示怀疑。
对于这个新研究的沟壑系统，多次外流的证据否定了漂流的沙子，而三角洲的经典冲积模式与沉积移动不符，肖恩说。德克萨斯大学奥斯汀分校的地球物理学家杰克·霍尔特同意“冰河时代造成的冰沉积物融化似乎是一个更可行的方案。”
火星的轴向倾斜（类似于地球）会导致季节，但是由于它缺乏我们相对较大的月球提供的引力稳定作用，这颗红色星球在其轴上的晃动比地球更厉害。再加上比地球更椭圆的轨道，火星可能在短的地质时期内会出现气候和温度的重大波动。其他最近的发现，包括在中纬度地区仍存在于地壳碎片下的巨大的火星冰川，都支持了红色星球上过去冰河时代的理论。
领导冰川研究的霍尔特说：“这项新研究为在不同气候条件下广泛沉积冰提供了更有力的证据。”
由于寒冷的表面温度和低气压，液态水如今无法在火星表面长期存在。但是科学家们继续寻找最近和遥远的过去液态水的迹象——尤其是为了寻找它们可能提供的关于当火星的气候更适宜时外星生命可能发展的线索。
肖恩说：“我们认为火星上水的鼎盛时期是在三十亿年前。对于这个沟壑系统，我们谈论的是与那时相比的相对涓涓细流，但尽管如此，这种情况发生了，现在我们知道它是什么时候发生的了。”