在未來(lái)數(shù)年，火星將迎來(lái)中、美、印、歐的多個(gè)登陸探測(cè)器。而“硅谷鋼鐵俠”馬斯克的2030年火星殖民計(jì)劃，更是這一波“火星熱”推向高潮。
火星的首批殖民者，將面對(duì)一顆荒漠遍野、塵暴漫天的紅色星球。氧氣是沒(méi)有的，那么水呢？除了火星極地的巨大冰蓋，人類探知北半球?yàn)跬邪钇皆麓嬖陬H具規(guī)模的冰層。不過(guò)，這些冰層的深度、厚度、純凈度，尚不明確。
最新一期《科學(xué)》雜志發(fā)表了好消息：美國(guó)一個(gè)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在火星中緯度地區(qū)的8處陡坡發(fā)現(xiàn)了冰藍(lán)色的崖面，這是因侵蝕而露出的地下冰層。這些純凈的地下冰最淺不過(guò)地下1到2米，厚度超過(guò)100米。
火星上的冰崖
這意味著，火星的水資源其實(shí)相當(dāng)豐富，且開(kāi)采利用的難度不大。主導(dǎo)研究的美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天體地質(zhì)專家鄧達(dá)斯（Colins Dundas）認(rèn)為，火星地下冰的分布要比人類此前認(rèn)為的更廣泛，它們能作為分析火星氣候變遷的重要信息載體，也可能作為人類的未來(lái)資源。
火星之水
火星上沒(méi)有液態(tài)水。一方面，火星的大氣層稀薄，氣壓只有地球標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的0.6%；另一方面，火星地表平均溫度低至零下63攝氏度。所以，除了大氣層中的極少量水蒸氣外，火星上的水都以冰的形式存在。
不過(guò)，火星上疑似被水流沖刷而成的河谷、三角洲、湖床等等，都暗示著火星歷史上曾經(jīng)擁有大量流動(dòng)水，甚至是一片浩瀚的海洋。那時(shí)，火星的大氣層可能更稠密，溫度更高。
如今，火星上還有多少殘留的水呢？2002年，奧賽德號(hào)飛行器看到火星的兩極覆蓋著干冰和水冰混合而成的巨大冰冠。
火星兩極覆蓋著冰冠
2006年，NASA的火星勘測(cè)飛行器（MRO）進(jìn)入火星軌道，其攜帶的“淺層雷達(dá)”設(shè)備探測(cè)到火星地下埋藏著大量冰。不過(guò)，光憑雷達(dá)信號(hào)，科學(xué)家們還無(wú)法確定這些冰的深度。此外，也有人猜測(cè)，這些冰不是整片整片的純凈冰川，而是滲入火星土壤空隙的冰泥。
若干年前，火星上的隕石坑揭開(kāi)了地下冰的一角面紗。通過(guò)分析北半球高緯度平原上若干隕石坑的沉積物成分，科學(xué)家們找到了純凈冰塊。那么，這些純凈地下冰是星星點(diǎn)點(diǎn)分布，還是連成一片？
崖面上的冰藍(lán)色
十多年來(lái)，鄧達(dá)斯的日常工作就是分析MRO傳回的十多張高分辨率圖像。數(shù)年前的一天，她發(fā)現(xiàn)紅色星球的茫茫沙海中露出一片淡淡的冰藍(lán)。
這是一處經(jīng)侵蝕形成的百米懸崖崖面，暴露出大量純凈的水冰。隨后，鄧達(dá)斯又在其余7處懸崖找到了類似的冰藍(lán)色。這個(gè)發(fā)現(xiàn)意味著，在遠(yuǎn)離極地的中緯度地區(qū)，僅僅1到2米的地下就埋藏有百米深的純凈冰層。火星地下冰的分布范圍，遠(yuǎn)超科學(xué)家此前的預(yù)期。
火星北半球?yàn)跬邪钇皆绿降么罅康叵卤?/p>
鄧達(dá)斯團(tuán)隊(duì)持續(xù)觀察這些成片的地下冰，它們?cè)谙奶炖锊粫?huì)消失。2017年夏天，MRO拍攝到幾塊巨石從崖面上滾落，它們顯然是由于整片冰層逐漸侵蝕而松動(dòng)的。
此外，崖面上的藍(lán)色顯示出深深淺淺的條紋，這說(shuō)明，這些冰是一層一層堆積起來(lái)的。
它們是如何形成的呢？科學(xué)家們猜測(cè)，數(shù)百萬(wàn)年來(lái)，火星的自轉(zhuǎn)軸傾角發(fā)生了較大的變化。這些地區(qū)曾存在大量冰川，每一季的積雪逐漸堆疊，壓縮成了如今的地下冰。
火星登陸選址
如果能把這些地下冰樣本帶回地球，地質(zhì)學(xué)家們就可能了解更多火星氣候變化的歷史。斯坦福大學(xué)的太空科學(xué)家G。 Scitt Hubbard說(shuō)道：“它們保存著回溯歷史的重要檔案?！?/p>
除此之外，這也給火星登陸計(jì)劃提供了新思路。正在幫助NASA研究火星登陸選址問(wèn)題的科羅拉多礦業(yè)學(xué)院太空資源中心主任Angel Abbud-Madrid就激動(dòng)不已。水是宇航員生存的必需物質(zhì)，也能和火星大氣中富含的二氧化碳反應(yīng)生成可作燃料的甲烷。這些冰崖可以提供方便開(kāi)采的豐富水資源。
不過(guò)，此次發(fā)現(xiàn)的8處冰崖分布在南緯和北緯55度左右的地區(qū)，冬季寒冷黑暗。人類無(wú)法在那里建立太陽(yáng)能基地。目前，NASA只考慮緯度50度以內(nèi)的區(qū)域。Hubbard希望NASA著手在更低緯度尋找類似的冰崖。
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