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火星南极最大冰盖面积超过得克萨斯州

http://www.sina.com.cn 2007年03月17日 09:39 深圳特区报

  火星南极发现最大“冰盖”

  直径约1000公里,厚达3.7公里,融化后星球将被淹没11米深

  火星探测近来捷报频传,众多证据不断证明液态水曾在这个星球上流淌。科学家日前又发现,在火星的南极,存在一大片广袤的冰盖,如果融化,整个火星表面将被11米深的水层所覆盖。

  面积超过得克萨斯州

  据美国媒体报道,欧洲航天局的“火星快车”号探测器发回的数据显示,火星南极地区的冰盖直径约有1000公里,总面积比美国得克萨斯州还大。探测器的雷达设备测出,冰层厚达3.7公里,体积约有160万立方千米。虽然含有颜色偏暗的尘埃杂质,但固态水的含量估计超过90%。

  研究报告称,这是火星迄今为止发现的最大“冰库”。虽然科学家此前就知道火星两极存在大量冰,但这次的研究对冰层的厚度和水含量做出了最精确的估算。这份报告发表在3月15日出版的最新一期《科学》杂志上。

  冰层下可能有液态水

  最新信息还表明,在冰层的底部可能还存在一个薄薄的液态水层。然而,火星南极的温度非常之低,存在液态水的情况是相当异常的。类似河槽等火星表面的诸多特征表明,火星上曾经潮湿、多雨,本月初发表在《自然》杂志上的一项研究也指出,有证据表明火星曾存在庞大的地下水系统。但今天的火星表面却非常干旱、阴冷,其大气中也几乎没有水分。

  火星北极冰库不逊南极

  据悉,在过去的几个月中,雷达正在对火星北极地区进行同样的勘测。由20多名科学家组成的国际小组正在对北极的勘测资料进行研究。领导这项研究的美国航空航天局喷气推进实验室科学家杰弗里·普劳特透露,初步分析表明,火星北极地区的冰沉积物面积与在南极发现的冰层不相上下。

  数百米深汪洋去了哪儿?

  虽然科学家相继在火星的南极、北极发现了巨大“冰库”,但科学家仍然为火星上曾经存在的大量水的去向而困惑。科学家估计,火星上过去的水储量可能相当于覆盖其表面数百米深,但如今已知的水绝大部分都集中在南、北极,如果融化为覆盖整个星球的水层,最多只有数十米深。

  普劳特说:“在火星历史上,火星表面到处是水。因此,即便把这两个冰盖的水全部补充到火星表面,这仍同我们对火星当年水储量的预测相去甚远。”据普劳特的猜测,曾经存在于火星上的水有10%如今就储藏在极地冰水沉积层之中。而剩余的水则有可能存在于火星地表之下,或随着大气流动消失在茫茫太空之中。(康娟)

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  “火星快车”如何找水

  用航天器探测火星,赋予其重要任务之一就是寻找火星水。为此,欧洲宇航局的“火星快车”探测器携带的七种科学仪器中,有五种是用来找水的。但五种中有四种仪器是用

光谱学的方法探测水的,它们同美国的“勇气”号和“机遇”号一样,只能提供间接证据,且难于了解地表以下的情况。唯独其装备的火星地下分层与电离层探测雷达(MARSIS)性能不同,可以穿透到火星地表以下几公里的地方,至少能探测出地下1公里内的物体。

  MARSIS的主要目标是研究火星的地下分层结构和火星大气中的电离层,重点是找到地下水的位置及含量。它向火星发射功率最高达100瓦的射电脉冲,火星电离层、地表以及地下不同层次的结构均会以不同方式反射电波,因此通过对其收到的回波的分析,可以分辨出各个层结的特性及主要成分,如岩石、砂砾、干冰、水冰等。

  电波的穿透深度亦取决于火星地下成分。这种探测方法的水平分辨率为13.71公里,垂直分辨率可达百米级。由于水对电波的吸收极强,如果火星地下存在着水,科学家们就能从回波的突然减弱中判读出来。

  实际上,该种技术已在地球上多次使用,其探测结果也均已被实践所证实。日前,“火星快车”已在火星上空250公里至800公里高度上用这种雷达对火星地下1公里深处进行了探测,并将获得的回波数据资料以无线电信号发回了地球。欧空局的专家们正是在研究分析了这些资料以后,才得出了火星上确实存在着水的结论。

  自2003年12月24日开始环绕火星运行以来,“火星快车”上的其他科学仪器早就发现火星拥有冰冻水。早在2004年1月23日,欧空局就发布公告称,“火星快车”仪器对火星南极上空水蒸气分子进行了分析,确认该地区存在着水冰,且未被干冰全部覆盖。同年3月17日,法国空间天体研究所称,“火星快车”发回的光滑影像显示,火星南极有3个区域中明显含有水冰。2005年2月22日,欧洲专家们指出,通过对“火星快车”传回的照片的分析,在火星北纬5度、东经150度的名为“极乐世界”的平原发现了一处冰冻水域。(邱旭)

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  火星存在生命可能性大增

  既然火星有如此丰富的水资源,那么存在着生命的可能性大增。这并非科学家凭空想像,在地球南极冰盖以下3公里的沃斯托克湖中活动着水生物就是明证。2006年2月23日,美国宇航局马歇尔航天飞行中心的专家理查德·胡佛在一份研究报告中表示,在阿拉斯加州福克斯镇新发现的一种约于3万年前进入冰冻状态的生命形态显然一直活着,一旦解冻就开始游动。而在此前一天,欧洲科学家宣布,火星赤道附近有冰海且被一层灰尘覆盖着,胡佛因此在报告中推断,这层灰尘受到阳光照射时,有可能将热量传递到冰层,从而产生地表下的水层:“那些水层是微生物活动的理想区域,这片冰海的存在意味着火星上存在生命的可能性大大增加”。

  既然上述两种情况都发现了生命的存在,那么火星南北两极如此丰富的水资源环境中,找到生命的几率将大增。领导这项研究的美国航空航天局喷气推进实验室科学家杰弗里·普劳特表示:“众所周知,生命存在需要水,至少是能使细胞生存和繁殖的液态水。如果我们想在火星上找生命,那么我们就必须找到有水的地方。火星极地自然是我们寻找的首选目标,因为我们清楚那里存在大量的H2O(注:水的分子式)。”

  有望成人类“太空水库”

  火星极地有如此丰富的水资源,对于人类来说还有非常现实的意义,那就是它有望成为人类探索宇宙的“太空水库”。

  据科学家推测,冰原中固态水化学成份就是H2O,且纯度相当高,只有2%的杂质,几乎可以称得上是真正意义上的“

纯净水”。而从这个冰冻层再往下,才是与固态水冻结在一起的泥沙层。这就意味着,火星冰原的水可以直接为人类所利用——如果在火星上建殖民地,那么只要融化零下33摄氏度的冰,就能获得可直接饮用的洁净水。这样就可以在火星上相对轻松地建起人类的长久家园;如果想进一步探索更遥远的太空,那么可以将火星作为中转补给站,在火星上补充了足够的水后继续宇宙航程。(邱旭)

  2007年1月24日,美航空航天局公布了由公众评选出的“勇气”号和“机遇”号火星车最佳火星照片。这张“勇气”号于2005年5月19日在火星古塞夫环形山附近拍摄到的日落照片被评为最佳照片。

  火星的“水手峡谷”绵延4000公里,最大宽度和深度分别达到240公里和6500米,是迄今在太阳系内发现的最大峡谷。早先的探测结果显示,“水手峡谷”底部从形态上来说具有火山活动、水流冲刷甚至冰川活动的特征。

  科学家认为火星南极地区每年春季都会有数量众多的碳酸喷泉喷发。

  ▲美航空航天局公布的火星南极冰层分布图。图中颜色代表冰层的深度大小,红色表示厚度为3.5公里,紫色表示厚度为0.5公里。

  ▲储藏有大量冰块沉积物的火星陨石坑。

  ▲“机遇”号火星车拍摄的“火星蓝莓”照片。科学家发现,火星上有一些奇怪的含赤铁矿的圆球,看起来就像是按在松饼上的“蓝莓”果实,因此就有了现在这个名字。

  ▲“勇气”号火星车拍摄的火星熔岩照片。火星上的火山喷发时,正遇上大风卷着沙子袭来,熔岩正在沸腾的时候就凝固了,上面的气泡还依稀可辨。

  在一座座火星沙丘的顶部,现出玄幻的蓝色光彩,这种颜色是由于沙丘中含有丰富的赤铁矿而造成的。

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