火星地下鹽水湖的新解釋,科學家:那不是水

作者 | 發布日期 2021 年 08 月 11 日 8:15 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


科學家指出過去火星南極地下發現的液態鹽水湖可能是其他東西,據新分析,這片「地下湖」可能是由冰凍黏土礦物──特別是含水鋁層矽酸鹽組成,又或是成形的蒙脫石黏土層。

幾年前,科學家從「火星特快車」雷達探測儀MARSIS收集的數據發現火星南極冰帽下,有塊區域強烈反射雷達訊號,這與巨大的地下湖泊反應一致。後續研究表明,此區還發現另外三個強烈訊號,這些現象表明火星可能適合極端微生物、化學合成微生物居住。

▲ 過去發現的火星地下湖訊號及相對位置。(Source:USGS Astrogeology
Science Center, Arizona State University, ESA, INAF)

但仍有科學家質疑,火星真的非常非常冷,對地下大型液態水庫來說,即使是飽和鹽水的冰點較低,溫度還是太低了,水不可能以液態存在。研究團隊認為合理的解釋是,「冰凍的固態黏土可產生反射訊號」,這結論取決於理論建模、實驗室測量和遙感觀測。

近50%火星表面有蒙脫石成分的黏土礦物,尤其是南部高地比例更大,好奇號已在探索的古老湖床遺跡看見蒙脫石沉積,還有大量證據顯示,至少超過1億年前,火星南極曾有液態水。

研究團隊認為蒙脫石黏土可能是這時期形成,隨後埋在南極冰帽下,黏土層失去的任何冰都會從上面冰帽或下面凍土補充,所以一直保存至今。研究小組使用火星富含的鈣蒙脫土樣品驗證假設,凍結至230K(-43℃),並測量介電係數,發現與MARSIS數據一致。此外還使用模型估計MARSIS在不同情況可觀測到的回傳功率,並再次發現蒙脫土是訊號反射的合理解釋。

考慮到最近火星地質和火山活動線索,如果火星內部是熱的,液態水說法仍然可成立,但現在不知道南極下是否真有火山活動,而蒙脫石黏土提供不需額外驗證的答案。研究發表於《地球物理研究快報》。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:NASA

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