火星出现可用水源

火星中纬度冰川渲染图像。

在火星中纬度地区的阿卡迪亚平原（Arcadia Planitia）上，荒凉的红沙之下掩埋着另一个寒冰的死寂世界。日前，加拿大西安大略大学地质学和行星科学博士Sharon Hibbard在《伊卡洛斯》杂志上发表了一篇关于阿卡迪亚平原冰川及疑似冰川活动的科研论文，文章呈现了证明该地区的确存在冰川的证据。该冰川十分独特，有望成为未来人类登陆火星后探索的潜在水源。这一结果超出了科学界的预期。

科学界谨慎地将上述证据称为“粘性流动特征”（viscous flow features），早在20世纪70年代，NASA就基于“海盗号”计划拍摄的卫星图像对其展开了研究。当时，科学家们就对火星表面普遍存在的波纹及流动图案很感兴趣，其冰碛特征与地球上的冰川地貌有着惊人的相似之处。

最新研究调查了阿卡迪亚平原中低纬度地区的粘性流特征，详尽地绘制出数十个可能由火星水冰构成的地下冰川所塑造的地表特征。在测绘过程中，该小组发现，一片宽广的平原上存在冰流。这相当出乎意料，因为这种类型的冰流在火星上并不常见。在火星上，大多数与冰相关的显著特征都以土坡上波纹和沟壑的形式呈现，而火星引力会促使冰流向下移动。现在，Hibbard团队却在平坦地区发现了这些“逶迤蜿蜒”的特征，它们与所有斜坡都相距甚远，这一点令人疑惑。阿卡迪亚平原上的冰为什么会流动呢？

要通过观察冰原底部来辨别趋使冰川流动的因素，并非易事。幸运的是，Hibbard团队在阿卡迪亚平原上发现的神秘流动特征在太阳系中并非闻所未闻——事实上，他们很快就发现地球南极洲的冰流与之相似：在南极洲的平坦冰原地区，一些冰比周围的冰移动得更快。研究人员推断，地下的地貌形态和冰盖底部的融化现象是其诱因。Hibbard注意到阿卡迪亚冰川表现出地球冰流所具备的几个关键特征。并且，阿卡迪亚冰川早已停止了流动，积累起了较厚的表面碎屑层，凝固为一股停滞的冰流。

这片冰原形态温和而平缓，覆盖的岩石极少，也不会发生其他地质灾害。因此，该地将成为太空飞船的理想着陆点。Hibbard提出，该地区“有利于人类未来在火星就地获取资源，展开探索任务”，其近地表冰的体积及合理纯度便是依据。

美国密歇根大学的天体生物学家Nilton Renno在强调在火星上提取水冰的难度时写道:“许多冰川位于人类难以探索的区域。”“凤凰号火星着陆器”（Phoenix Lander）就曾轻易在火星北部高纬度地区发现了地下水冰。然而，由于极度寒冷、缺乏阳光，人类不太可能探访这一地区。

美国月球和行星研究所（Lunar and Planetary Institute）的科学家Germán Martínez肯定了将中纬度的阿卡迪亚平原作为着陆点的可行性，他写道:“一般来说，前往低纬度和中纬度地区更为可行，因为那些地方的温度更温和，且全年都可以使用太阳能……然而，这些中低纬度地区的水冰深度通常大于极地地区。”

Hibbard和同事们在这项研究中发现的浅层冰并不符合上文中的惯例：它只是埋藏在浅处，且比通常在火星中纬度地区发现的其他水冰沉积物更容易获取。假以时日，阿卡迪亚平原上的冰冻水可能会再次出现在火星表面，并为宇航员所用，进而将这个冰冷星球的死寂地表变得更富生机。

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编译：朱明逸  

审稿：西莫 

责编：陈之涵 

期刊来源：《伊卡洛斯》

期刊编号：0019-1035

原文链接：

https://phys.org/news/2021-04-glacier-mars-aid-future-astronauts.html 

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