火星地殼中或藏有大量水

新華社北京3月21日新媒體專電 據美國趣味科學網站3月17日報道，一項新研究顯示，大量的水可能仍埋藏在火星地殼中，而非像人們此前認爲的那樣流失到了太空中。

美國國家航空航天局(NASA)在一份聲明中說，此前的研究顯示，火星上曾經有大量的水，足以使整個星球的表面被一個深約100米至1500米的海洋覆蓋，其水量約是地球上大西洋的一半。由於地球上有水的地方几乎都有生命，所以火星上有過水的歷史就使以下可能性浮出水面，即火星曾經是生命的家園——也許現在仍有生命。

不過，火星現在又寒冷又幹燥。此前，科學家認爲，在這顆紅色星球失去磁場的保護後，太陽輻射和太陽風使火星失去了大部分空氣和水。火星大氣和冰中目前所含水量只能使整個火星被深約20米至40米的水體覆蓋。

但最近的發現表明，火星上的水可能並沒有全部流失到太空中。NASA的火星大氣與揮發物演化任務(MAVEN)和歐洲航天局的“火星快車”號軌道飛行器收集的數據顯示，按照水從火星大氣中消失的速度計算，在45億年間，火星失去的水量可能只相當於一個覆蓋整個星球的深約3米到25米的水體。

現在，科學家發現，火星曾經擁有的水大部分可能仍埋藏在火星的地殼中，這些水被封鎖在火星表面之下的岩石晶體結構中。科學家在3月16日出版的美國《科學》週刊和月球與行星科學大會上詳細介紹了自己的發現。

研究人員利用火星車和繞火星飛行的航天器收集的數據以及來自火星的隕石，建立了一個火星模型，用於推算火星上最初有多少水，以及隨着時間的推移有多少水流失了。水量減少背後的潛在機制包括，水流失到太空中以及在化學過程中與其他元素結合形成礦物質。

在推算火星上有多少水流失到太空中時，科學家使用的一個方法是，分析火星大氣和岩石中的氫含量。每個氫原子的原子核中都有一個質子，但有些氫原子多了一箇中子，這樣就形成一種被稱爲氘的同位素。普通氫原子與較重的氘原子相比更容易擺脫行星引力。

通過比較火星樣本中普通氫原子和氘原子的含量，研究人員可以估算出隨着時間的推移火星究竟失去了多少普通氫原子。由於每個水分子都是由兩個氫原子和一個氧原子構成的，因此對火星上氫原子的減少量進行推算可以揭示出，隨着太陽輻射使火星上的水分解形成氫分子和氧分子，火星上有多少水消失了。

在這項新研究中，科學家發現，化學反應可能使火星上原有的水中的30%至99%被封鎖進礦物質中，並被埋入地殼中。隨後，剩餘的水流失到太空中，這就解釋了火星上的氫氘之比。

總之，研究人員指出，火星在大約41億至37億年前的諾亞紀失去了40%至95%的水。他們的模型顯示，火星的水量是在大約30億年前達到目前的水平的。

研究報告的第一作者、加州理工學院行星科學家埃娃·舍勒對太空網站的記者說：“火星基本上是在30億年前變成我們今天所知的乾旱、貧瘠行星的。”

舍勒指出，由於遠古時期火星上的水流失到太空中的速度存在不確定性，火星地殼中水量的新估算值上下差異很大。她解釋說，今年2月登陸火星的NASA“毅力”號火星車有助於完善這些估算數字，“因爲它將前往火星地殼最古老的部分之一，因此可以幫助我們更好地確定水流失的歷史過程”。

舍勒提醒說，儘管火星上的大部分水可能仍被封鎖在地殼內，但這並不意味着未來前往火星的宇航員能輕易提取這些水，用於幫助他們在那裡生活。