要讓大家失望了，火星南極地下“液態湖泊”可能就不是湖泊

天文學家利用歐洲航天局火星快車軌道飛行器的資料，最新公佈了一些結果，表明被認為是火星地下湖泊的地方可能根本就不是湖泊。你還記得2018年，科學家利用火星快車軌道飛行器資料宣佈了一個令人驚訝的發現：從火星這顆紅色行星南極反射雷達儀器發出的訊號，似乎揭示了一個液態的地下湖泊嗎？在《地球物理研究快報》期刊上發表的一篇新研究論文中：

亞利桑那州立大學地球和空間探索學院的主要作者兼研究生Aditya Khuller和NASA噴氣推進實驗室（JPL）的傑弗裡·普勞特在分析了更廣泛的一組火星快車資料後，在火星南極發現了數十個類似的雷達反射，但許多地區應該太冷了，水不能保持液態。亞利桑那州立大學地球和太空探索學院博士後學者卡弗·比爾森（Carver Bierson）領導的一個科學家團隊，也在考慮這些訊號是否是液態水的問題，其研究成果也發表在AGU《地球物理研究快報》期刊上。

新研究確定這些明亮的反射可能是由地下粘土、含金屬礦物或鹽冰引起的。火星快車是在地球以外火星軌道上執行時間第二長的持續活躍航天器，僅次於NASA仍然活躍的2001火星奧德賽號。隨著火星快車在火星軌道上執行，它繼續提供有關這顆紅色行星的次表面、表面和大氣的重要資料。這艘宇宙飛船上搭載了一臺名為火星高階雷達的地下和電離層探測儀器，簡稱MARSIS。這臺儀器使用雷達探測儀來評估火星地下的成分。

自2004年以來，MARSIS一直在收集包括火星南極在內的火星周圍資料，使科學家能夠建立南極地區的三維檢視，觀察火星南極冰層下面，並利用MARSIS資料描述其下面的舊地形。在最新利用MARSIS資料進行的其他研究中，研究人員發現，火星地表以下的反射比地表反射更亮，這與科學家的預期不同。通常情況下，雷達波在穿過物質時會失去能量，所以更深處的反射應該沒有來自表面的反射那麼亮。

冰凍的時間膠囊

雖然有幾種可能的原因導致地下反射異常明亮，但這兩項研究得出的結論是：液態水成分是造成這些明亮反射的原因，因為在雷達看來，液態水看起來很明亮。最初被解釋為液態水的雷達訊號是在火星上一個被稱為南極分層沉積物的區域發現，南極分層沉積物是以數百萬年來在那裡沉澱的水冰、乾冰（冷凍二氧化碳）和塵埃的交替層命名。這些層被認為記錄了火星軸線的傾斜度是如何隨著時間的推移而變化的。

就像地球傾斜度的變化，在整個地球歷史上創造了冰河時代和變暖時期一樣。當火星的軸向傾斜度較低時，降雪和塵埃層層堆積在該地區，最終形成了今天在那裡發現的厚厚分層冰蓋。最初假設含有液態水的區域跨度約為6至12英里（10至20公里），位於火星南極層狀沉積物中相對較小的區域。庫勒和普勞特將對類似強無線電訊號的搜尋範圍擴大到44000個測量值，覆蓋了整個火星南極地區15年的MARSIS資料。

意想不到的“湖泊”

來自Khuller和Plaut的這項新擴充套件研究揭示了數十次額外的明亮雷達反射，覆蓋的區域和深度比以往任何時候都要大得多。在一些地方，它們距離地表不到一英里，那裡的溫度估計為零下63攝氏度，如此之低，以至於水會被凍結，即使它含有被稱為高氯酸鹽的鹽類礦物質（這種礦物質可以降低水的冰點）。研究的合著者，軌道器MARSIS儀器的聯合首席研究員普勞特說：我們不確定這些訊號是否是液態水，但它們似乎比最初發現的要廣泛得多。

要麼是火星南極下面常見的液態水，要麼是這些訊號暗示了其他東西。此外，在2019年另一篇研究中，研究人員計算了該地區融化地下冰所需的熱量，發現只有火星地表下新的火山活動才能解釋南極下潛在的液態水存在。要使這些水保持液態，需要兩倍於估計的火星地熱流量，而獲取這麼多熱量的一種可能方式是透過火山活動。然而還沒有真正看到火星南極近期時代發生火山活動的任何有力證據，所以火山活動似乎不太可能允許地下液態水存在於整個地區。