火星南極冰蓋下巨湖存疑,緊密冰層或成雷達回波“真兇”?

   時間:2025-01-03 22:01 來源:天脈網作者:楊凌霄

火星南極冰層之下,是否存在神秘湖泊?這一科學謎題再次引發了廣泛討論。此前,歐洲火星快車號探測器曾探測到火星南極冰蓋下可能存在液態水湖的跡象,但最新的計算機模擬結果卻對這一發現提出了質疑。

歐洲火星快車號于2012年12月捕獲的圖像顯示,火星南極的冰蓋由水冰和干冰(固態二氧化碳)組成,呈現出一片明亮的白色區域。而在此前的探測中,火星快車號軌道器利用其MARSIS儀器在Planum Australe區域探測到了一個似乎深藏于1.5公里厚的冰層之下、寬度達20公里的液態水湖。

然而,新的計算機模擬結果表明,緊密的冰層可能會產生與液態水相同的雷達反射。這一發現使得科學家們開始重新審視之前的探測結果。盡管有證據表明可能存在數十個這樣的湖泊,但其中一些離地表太近,使得那里的水似乎不可能保持液態。這是因為火星表面太冷,大氣壓太低,液態水無法在如此接近地表的地方穩定存在。

但科學家們也提出了另一種可能性,即在南極冰蓋底部,借助少量天然防凍劑,咸水湖是有可能存在的。這些防凍劑可能是以高氯酸鈣和高氯酸鎂的形式存在,這兩種化學物質是NASA的鳳凰號探測器于2008年在火星表面發現的。這些化學物質溶于水后,能夠顯著降低水的冰點。

進一步的證據來自地表冰的起伏測量。液態水會降低冰層與其下方基巖之間的摩擦力,使冰層能夠在基巖上更快地流動。這種流速的增加會導致地表冰面出現波谷和波峰,而這正是Planum Australe地區所觀察到的現象。然而,盡管有這些證據,行星科學界中的許多人仍對此持懷疑態度。

現在,康奈爾大學的一個科學家團隊通過新的研究結果,為這些雷達回波提供了另一種解釋。他們發現,緊密的冰層可能會產生與液態水層相似的強烈雷達回波。這一發現加劇了關于火星南極冰蓋下是否存在液態水湖的爭議。

康奈爾大學的丹尼爾·拉利奇表示:“我不能說那里存在液態水是不可能的,但我們的研究表明,使用我們已經知道存在的機制和材料,有更簡單的方法可以獲得相同的觀測結果,而無需過度推測?!崩鎴F隊進行了數千次模擬,以測試多層緊密堆積的冰是否能模擬出湖泊的雷達信號。他們發現,緊密的冰層可以產生與MARSIS檢測到的明亮雷達反射相似的反射。

拉利奇認為,他們的研究至少提供了一個更簡單、也更可能的解釋,即緊密的冰層產生了強烈的雷達信號,而不是湖泊的存在。目前,關于火星南極冰蓋下是否存在咸水湖的問題仍未得到解答,但這一新的發現無疑為科學家們提供了新的研究方向和思路。

 
 
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