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载人火星任务的福音?聊聊红色星球的水之谜

2021-10-4 07:10| 发布者: IMUFU-KANE| 查看: 20344| 评论: 0

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编译:王茸

校对:杨伯顺 张宇辰

审阅:牧夫天文校对组 涂天宇

美编:吴奕鸿

后台:库特莉亚芙卡 李子琦 胡永葳

原文链接:

https://www.universetoday.com/152770/mars-has-seasons-and-they-might-have-revealed-where-its-hiding-its-water/



维京轨道器(Viking Orbiter)拍摄的火星

(Credit: NASA / JPL -Caltech / USGS)

在火星找水是一项既耗时间又需要大量数据的技术活儿。地下湖泊曾被发现,但依然存疑。融冰曾一度被提及,之后却没了下文。所有注意力都放在了对于未来火星探索者至关重要的一种资源上,那就是水。对于人类生命来说,水的重要度不言而喻,其组成亦可以分离出火箭燃料的两种重要成分氢和氧。因此,找到容易获得的水资源是任何载人火星任务的先决条件——特别是如果这些先驱者还想要重返地球的话。

月球与行星研究所(LPI, Lunar and Planetary Institute)的一个小组认为,他们在比之前更靠近火星中纬度的位置找到了容易获取的水冰储存库。在接近火星赤道的位置找到任何显著的水资源都值得我们庆祝,因为大多数已知的水都存储在两极附近,而火星两极区域的条件显然比其他位置更不适合人类探索。

月球与行星研究所的格曼∙马丁内兹博士(Dr. Germán Martínez)与他的团队研究了火星奥德赛(Mars Odyssey)探测器中子谱仪收集的数据,并认为他们找到了这样的水资源。他们研究了火星次表面的氢含量,尽管这些数据之前也被研究过,但他们的新发现揭示了一种模式。

在火星的一些特定区域,特别是在南半球的希拉斯平原(Hellas Planitia)和乌托邦山壁(Utopia Rupes),其氢含量分别出现了一个峰值。这个峰值的出现带有季节性的特点,正是因此,此前科学家们才未能辨别出这种资源。



从这幅火星地图上可以看出明显的表层氢含量随季节而变化。

(Credit – G. Martinez et al.)

水冰有可能是这种季节性的原因。探测仪测量出的氢含量在寒冷的月份有明显的上涨,这意味了奥德赛所关注的区域里水冰可能在地下冻结。温暖的月份中,水冰升华,带走氢,我们在数据中能看到的就是氢含量的显著下降。

另外的一个发现则为这种容易获取的水冰假说带来了更多可信度。奥德赛发现其他区域有更高的氢含量,但它们并没有呈现出希拉斯平原(Hellas Planitia)和乌托邦山壁(Utopia Rupes)的数据所显示的季节性。在这些区域中,水可能存在于更深的地下,温暖的季节里也不容易升华,因此在探测任务中也更不容易被获取。



研究文章显示出的氢分布。颜色调左侧的数据是超热中子计数率,右侧是水等效的氢含量,共用的颜色条表明二者之间的转换关系。远离两极的塔尔西斯山脉(Tharsis Montes)火山高原的两翼和美杜莎堑沟群(Medusae Fossae Formation)比周边地区拥有更高的氢含量。

(Credit – Martinez et al.)

探测任务可以由机器人火星车来执行,他们可以在这些区域里更容易确认是否有这些容易获取的水资源。其他的远距离探测也可以同期进行。如果月球与行星研究所的水冰假设可以被证实,随之而来的研究结果将足以改变未来任何载人火星任务的目标区域。


责任编辑:杨伯顺

牧夫新媒体编辑部

『天文湿刻』 牧夫出品

微信公众号:astronomycn



“你知道吗?《星际穿越》里的水行星场景是在地球上拍摄滴。”

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