火星水痕不一定是水造成,可能有其他成因

康奈尔大学天文学家解释火星水反射,南极地表明亮反射更有可能来自地质层而非液态水。地球明亮反射通常是液态水痕迹,像世界最大冰下湖沃斯托克湖即是如此,但火星太冷,普遍认为无法形成类似湖泊。

实际上火星的确有明亮反射且需解释,因此提出另一种说法,通过计算机模拟,证明类似强反射可通过地质层干扰产生,无需液态水或其他稀有材料。研究人员使用大气、水冰、干冰和玄武岩四种材料模拟,为每层分配相应介电常数,这是材料固有特性,描述电磁辐射穿过的相互作用。

结果显示,当两层二氧化碳层被粉状冰层隔开时,产生反射和实际观测到一样亮。研究人员表示,会使用嵌入水冰的二氧化碳层,是已知它大量存在于冰冠表面附近。原则上若使用岩层,甚至粉状水冰,也会得到类似结果,因研究模型显示,层厚度及间隔对反射功率的影响,远比基底层组成重要。虽然论文没有单一简化地层学可解释每个观察结果,但证明没有液态水也能产生明亮反射。

分辨清楚火星什么不是液态水很重要,因如果有液态水,也许就有生命,或可用于将来火星任务。不排除液态水还可能对极冠年龄、火星内部加热,以及气候地质学近期演变的重要影响。研究团队表示所有结果都没有反驳火星可能有液态水,只是认为干扰假设与其他观察结果更一致,因为除了实际钻探,似乎没有其他方法可证明谁对谁错。研究成果发布于《Nature Astronomy》期刊。

火星南极层状沉积物的边缘。(Source:NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)

(首图来源:NASA)