火星山坡和隕石坑內(nèi)，存在著一些形似蜂蜜溪流的構造，它們被塵埃覆蓋，凍結(jié)在原地。這些構造實際上是冰川，以幾乎難以察覺的速度緩慢地向前移動。多年來，科學家們一直認為它們主要由巖石構成，其中只混雜著少量的冰。過去二十年的研究表明，其中一些冰川實際上主要由冰構成，表面只有一層薄薄的塵埃和巖石。如今，發(fā)表在《伊卡洛斯》雜志上的一項新研究表明，這種情況并不局限于少數(shù)幾個地點——火星各地的冰川都含有超過80%的水冰。

這一發(fā)現(xiàn)表明，火星的冰川沉積物在全球范圍內(nèi)極其純凈，這為了解火星的氣候歷史提供了新的視角，并為未來的探索指明了潛在的資源。

這項研究由以色列魏茨曼科學研究所的應屆畢業(yè)生尤瓦爾·斯坦伯格（Yuval Steinberg）領導。他的合著者奧德·阿哈龍森（Oded Aharonson）和艾薩克·史密斯（Isaac Smith）是圖森行星科學研究所的資深科學家，分別在魏茨曼科學研究所和約克大學任職。

阿哈龍森說： “這項研究凸顯了NASA 的項目不僅在美國國內(nèi)推動科學進步，而且還惠及世界各地的學生?！?/p>

這是火星上被碎屑覆蓋的冰川的一個例子。對這些特征的新研究表明，它們比以前認為的要純凈，這對于理解火星的總體水資源收支以及未來載人任務的資源利用具有重要意義。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/亞利桑那大學

當研究人員回顧早期的研究時，他們意識到對碎屑覆蓋的冰川的分析不一致且難以比較。

“研究人員在不同的地點應用了不同的技術，結(jié)果難以進行比較，”史密斯解釋說?！拔覀冄芯恐械钠渲幸粋€地點從未被研究過，而我們使用的五個地點中，有兩個地點此前只進行過部分分析?！?/p>

為了解決這個問題，研究小組開發(fā)了一種標準化的方法來檢查被碎屑覆蓋的冰川。他們專注于兩個關鍵測量指標：介電特性（反映雷達波穿過材料的速度）和損耗角正切（表明材料吸收了多少能量）。這些數(shù)值使得估算冰川內(nèi)冰與巖石的比例成為可能——這無法僅通過表面觀察來確定，因為塵埃和巖石常常會遮擋下方物質(zhì)。

火星冰川的全球比較

他們還在火星上發(fā)現(xiàn)了另一個可以利用SHARAD（火星勘測軌道器上淺層雷達儀器的縮寫）進行此類分析的區(qū)域。這樣，他們就擁有了分布在這顆紅色星球上的五個站點，從而可以進行全球范圍的比較。

研究團隊調(diào)查了五個冰川純度的地點。這些地點彼此不同，但冰巖比例卻相似，這意味著火星可能經(jīng)歷過一次大規(guī)模冰川期，也可能經(jīng)歷過多次性質(zhì)相似的冰川期。圖片來源：Steinberg 等人

他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，所有冰川，即使是在相反的半球，也具有幾乎相同的特性。

“這很重要，因為它告訴我們，火星冰川的形成和保存機制很可能在任何地方都相同，”史密斯說?！坝纱耍覀兛梢缘贸鼋Y(jié)論，火星經(jīng)歷過一次大規(guī)模冰川期，或者經(jīng)歷過多次性質(zhì)相似的冰川期。而且，通過首次將這些地點和技術整合在一起，我們能夠統(tǒng)一對這些類型冰川的理解?！?/p>

了解這些冰川的最低純度有助于科學地理解冰川的形成和保存過程。此外，當利用水等當?shù)刭Y源成為關鍵任務時，這將有助于規(guī)劃未來人類對火星的探索。

接下來，研究小組將尋找更多的冰川，以增加全球比較，并鞏固對這些塵埃覆蓋的謎團的理解。

編譯自/ScitechDaily