一项新的研究表明，尽管火星温度极低，但今天其表面可能能够存在液态水湖泊。
尽管极少量的水会在火星的低压大气层中迅速蒸发，但来自含水层等来源的水可能持续足够长的时间形成水池，较大的水池至少可以保持液态一年，研究人员表示。[照片：在火星上寻找水]
“没有人怀疑液态水在某个时候存在于火星上，”亚利桑那州行星科学研究所的朱尔斯·戈德斯皮尔 (Jules Goldspiel) 告诉 Space.com。“我感兴趣的问题是，在今天这种不利于液态水的条件下，你（仍然）有可能得到它吗？”
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他创建了一个模拟，以确定液态水是否可以汇集成水坑和形成水池，从而在今天保持液态。
“你有可能在短时间内得到它，”戈德斯皮尔说，他于 11 月 12 日在马里兰州国家港举行的美国天文学会行星科学分会第 47 届年会上展示了他的研究结果。
流动吧，水，流动吧！
数十亿年前，火星有一个稠密的大气层和一个相对温暖的表面，拥有大量液态水。但是这个红色星球在数十亿年前将其大部分空气流失到太空，因此今天非常寒冷和干燥。
例如，现在火星表面的温度可能会降至零下 80 华氏度（零下 60 摄氏度）以下。而且这颗行星的表面压力很低，因此少量的液态水会迅速变成气体。
“如果把水放在表面，它要么蒸发，要么结冰，”戈德斯皮尔说。
最近的研究表明，如果大量水从含水层等来源流出，它可以暂时保持在表面呈液态，从而形成被称为周期性斜坡纹线 (RSL) 的令人费解的特征，这些特征出现在红色星球一些斜坡上温暖的月份。如果山体滑坡或其他事件暴露了地表的水源，则可能会形成 RSL。研究人员说，最终，水将开始冻结并重新堵塞水源，从而切断水流。
戈德斯皮尔想知道如果水设法汇集到一个水池中会发生什么。他模拟了热水和冷水沿着斜坡流下，汇集到一个半径为 320 英尺（100 米）的盆地中。虽然表面层会蒸发掉，但一层冰最终会覆盖这样的水池。
戈德斯皮尔发现，对于深度仅为 10 英尺（3 米）左右的浅池塘，水几乎会立即冻结。然而，当水流动足够长的时间以形成约 65 英尺（20 米）深的湖泊时，它将至少保持液态一年，他发现。
此外，戈德斯皮尔确定，温度约为 35 华氏度（2 摄氏度）的冷水会形成一层冰壳，起到隔热层的作用。在火星的夏季，任何扼制水源的冰都可能融化，使更多的水流到水池。新水会在现有冰层之上冻结，但会提供一些热量，这些热量可以通过并融化与液态水接触的层，从而有助于在形成冰层的同时使其变薄。
然而，如果水是热的——大约 170 华氏度（77 摄氏度）——它不仅可以建立小型湖泊，还可以帮助保持地表下的水层呈液态。冰层已经在火星表面下被发现，其他科学家也提出液态水可能存在于这颗星球的红色尘土之下。许多天体生物学家说，地下水袋甚至能够支持生命，免受肆虐地球的有害辐射的侵害。
来自热水来源的一次性喷发最终会冻结。到目前为止，戈德斯皮尔只运行了他的模拟一个火星年，但他计划运行更长时间，以了解这样的水池在完全冻结之前可以持续多久。他估计需要三到四年才能完全冻结。
然而，如果不断补充水分，水池可能会持续更长时间，涌入的热水有助于融化已经变薄的夏季冰层。热水可能来自低压热液喷口等特征——或者，正如戈德斯皮尔称之为“热液渗漏”。
戈德斯皮尔指出，虽然 170 华氏度听起来很热，“在地球上，你经常会看到这样的温度，或者像黄石公园出来的热水一样。”[美国宇航局发现（视频）古代火星可能支持生命]
“对于热液系统来说，这并不是一个不合理的温度，”他说。
深，但不热
自 1980 年代以来，人们一直在探索今天火星上可能存在水流的想法，但据戈德斯皮尔所知，没有人探索过在今天的条件下，水在不同深度可以保持液态多长时间的想法。
尽管没有迹象表明存在暗示这些湖泊的冰层，但这并不意味着它们在目前条件下未来不可能形成。但戈德斯皮尔说，为了使这些水池即使是暂时形成，水也必须快速流动，而且水池必须很深。
“冷的（水）不一定会比热的（水）冻结得快，”戈德斯皮尔说。“深的（层）比薄的（层）冻结得快。”
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