火星北极附近发现远古时期冰层遗迹，深埋地下2公里

根据美国地质协会网站上发布的相关新闻公告，美国科学家最近在火星北极附近地下一英里处发现了一个埋藏的古代火星冰遗迹。研究人员认为，这一发现提供了确凿的证据，证明火星轨道参数的变化和长期以来的轴向倾斜对火星极地冰盖的膨胀和收缩产生了影响。

在这项研究中，来自奥斯汀德克萨斯大学和亚利桑那大学的科学家使用了美国宇航局火星勘测轨道飞行器(MRO)上的“SHARAD”数据。SHARAD设备可以通过火星表面发送雷达波，最大深度为火星表面以下1.5英里(2.4公里)。

相关研究报告以论文形式发表在《地球物理研究公报》(GRL)上。这项研究非常重要，因为这些埋藏的冰层代表了火星上古代气候变化的记录，就像地球上的树木年轮让我们能够追踪过去的气候变化一样。对这些地下冰层的形式和组成的分析将有助于科学家判断古代火星上是否存在适合生命生存的环境。

研究小组在雷达数据中发现火星表面下有沙子和水冰的混合物，水冰含量高达90%。这是一个非常大的数量:如果所有这些水冰融化，将足以在火星上形成一个至少1.5米深的全球海洋。事实上，除了北极和南极的冰帽，这些水体可能是迄今为止火星上第三大水资源储藏地。

德克萨斯大学地球物理研究所(UTIG)的博士生斯特凡诺·内罗齐是相关研究论文的第一作者。他指出:“一开始我们没想到会在这里找到这么多水。这几乎将使它成为仅次于极地地区的火星第三大水资源储藏地。”

同时，本研究的相关结论也得到另一项独立研究结果的支持。这项研究由美国约翰·霍普金斯大学的研究人员领导。采用重力场分析方法进行研究，得到了相似的结果。相关论文也发表在《GRL》杂志上。

沙子和水冰层

关于这些水冰的起源，研究人员怀疑是火星上最后一个冰河时期在火星极地地区逐渐积累的水冰物质。每次火星的整体气候变暖，以前存在的冰帽就会停止生长，开始收缩，并被灰尘覆盖。覆盖在上面的沙子和灰尘的存在，反过来，客观上保护了冰层免受太阳辐射和越来越薄的火星大气的影响。

科学家们早就知道火星上存在冰河时代，这是火星轨道参数和旋转轴参数变化的结果。在过去5万年左右的时间里，火星的红黄交角逐渐增大，然后逐渐减小，就像一个旋转的陀螺。当火星的红黄交角变小甚至接近零时，太阳将直射火星的赤道，极地地区的温度将下降，冰盖将开始增长。然而，随着黄红交角的增加，极地地区接收的太阳辐射增加，极地冰盖开始收缩和退缩，甚至完全消失。

直到最近，科学家们还认为古代火星冰盖已经完全消失了。然而，这项最新研究表明，很大一部分古代冰盖可能幸运地保存在火星表面下，以灰尘和冰粒的形式存在于火星表面下的地层中。

杰克·霍尔特是亚利桑那大学月球和行星实验室的教授，也是最新研究的合著者。他也是斯蒂芬诺·德·内罗斯的医生顾问。他说，这项研究揭示了火星极地和中纬度地区之间水和冰交换的一个新的非常重要的见解。在此之前，科学家通过SHARAD雷达的相关数据发现，水冰成分广泛分布在中纬度地区的地下。霍尔特指出:“令人惊讶的是，这些埋藏在地下的冰原中封存的水总量几乎与所有已知埋藏在火星低纬度地下冰原中的水体总量相同，而且两者的年龄基本相同。“对火星过去气候历史的研究将有助于我们了解火星历史上是否有过可居住的环境。

斯特凡诺·德·内罗斯说:“如果火星上要存在液态水，了解世界上有多少水以及火星极地地区有多少水是非常重要的。你可能拥有适合生命生存的所有环境条件，但如果大多数水体被锁定在极地，赤道地区的水资源将会不足。”