新数据表明火星曾有海洋

这颗红色星球可能曾经存在海洋

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在许多行星科学家眼中,火星北半球的表面长期以来看起来像是曾经包含一个海洋。现在它也“听起来”像是那样。

一艘配备探测雷达的欧洲航天器,通过红色星球反射无线电波来调查其构成,已在火星北部发现了似乎是沉积物的沉积层。根据一月份发表在《地球物理研究快报》上的一项研究,这些可能与冰混合的沉积物代表了大约三十亿年前存在的浅海的遗迹。

这项新研究基于欧洲航天局的火星快车轨道飞行器上的MARSIS仪器进行的一系列雷达探测,该飞行器自2003年以来一直在红色星球周围运行。“我们绘制了整个星球表面回波的强度图,”首席研究作者,加州大学尔湾分校的地球物理学家Jérémie Mouginot说。在北部大平原构造中,这是一个靠近火星北极的地质沉积物,长期以来一直被怀疑是沉积成因,雷达反射率非常低——比地层是火山岩而非沉积岩的预期要低。


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Mouginot的解释与美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的另一个探测雷达获得的数据同步,该轨道飞行器几年前调查了该区域。该航天器的SHARAD仪器表明,北部大平原构造包含覆盖火山平原的大量沉积层。

根据火星快车号确定的沉积物范围,海洋将覆盖北部平原的大片区域,尽管时间不会很长。大约三十亿年前,火星似乎有足够的地热活动来融化大量的地下水,并形成一个浅海,可能深达100米。(Mouginot补充说,可能也存在更早的海洋。)“我认为我们这里发生的是一些类似突发洪水的事件,覆盖了北部平原,”Mouginot说。但是,环境会太冷太干燥,无法在地质时间尺度上维持大量的水体。在大约一百万年内,海洋将重新冻结并埋在地下或以蒸汽形式逸出。

新的雷达数据为长期以来关于火星北部广阔水体的愿景提供了支持——但不是无可辩驳的地面真相。“古代海洋假说需要一段时间才能以高科学标准证明,因为它在今天有点像被埋没了,”夏威夷大学马诺阿分校天文研究所的行星科学家Norbert Schörghofer说,他不是研究团队的成员。人们总是会对雷达回波的额外解释感到好奇,雷达回波对给定材料提供了相对非特异性的诊断。尽管如此,“这是古代海洋的又一个证据,”他说。“我开始相信它了。”

本文以印刷版形式发表,标题为“在火星上游泳”。

John Matson曾是大众科学的前记者和编辑,他撰写了大量关于天文学和物理学的文章。

更多作者:John Matson
大众科学 Magazine Vol 306 Issue 4本文最初以“新数据表明火星曾有海洋”为标题发表于大众科学 Magazine 第306卷第4期(
doi:10.1038/scientificamerican042012-3erafWFghkxkVnNcmY8ffr
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