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NASA取得地震數據 揭火星地下可能有大量液態水

  • 時間:2024-08-13 10:24
  • 新聞引據:採訪、路透社
  • 撰稿編輯:鄭景懋
NASA取得地震數據 揭火星地下可能有大量液態水
美國國家航空暨太空總署(NASA)探測器「洞察號」(InSight)。(圖:NASA)

路透社報導,在火星表面下的破裂火成岩深處,可能存在一個巨大的液態水儲層,其儲存量足以填滿覆蓋整個地球表面的海洋。

這是科學家根據美國國家航空暨太空總署(NASA)「洞察號」(InSight)探測器,在一次幫助破解火星內部的任務中取得地震數據(seismic data)所得出的結論。研究人員表示,這些水位於火星表面下約7.2至12.4英里(11.5至20公里)處,無論在過去還是現在,都可能提供有利於維持微生物生命的條件。

加州大學聖地牙哥分校(University of California, San Dieg)斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography)的行星科學家賴特(Vashan Wright)說:「在這樣的深度,地殼足夠溫暖,水可以以液體形式存在。在更淺的深度,水會凍結成冰」。賴特是這份12日發表在美國「國家科學院學報」(Proceedings of the National Academy of Science)期刊上的研究主要作者。

加州大學柏克萊分校(University of California, Berkeley)的行星科學家兼研究共同作者曼加(Michael Manga)補充道:「在地球上,我們在地底深處發現了微生物生命,那裡的岩石充滿了水,並且存在能源。」

洞察號探測器在2018年登陸,以研究火星的深層內部,並收集了火星各層的數據,從液態金屬核心到地函和地殼。洞察號的任務在2022年結束。

賴特說:「洞察號能夠測量地震波的速度,以及它們如何隨著深度變化。地震波的速度取決於岩石的成分、裂縫的位置,以及裂縫中的填充物」,「我們把測量到的地震波速度、重力測量和岩石物理模型結合起來。這個岩石物理模型與我們用來測量地球含水層特性,或繪製地下石油和天然氣資源的模型相同。」

這些數據顯示,在火星最外層的火星地殼,破裂的火成岩中存在液態水儲層,這些火成岩是在岩漿或熔岩冷卻和凝固過程中形成的。

賴特說:「中層地殼的岩石破裂而且充滿液態水,這最能解釋地震和重力數據」,「這些水存在於裂縫中。如果洞察號的位置具有代表性,而你從中地殼的裂縫中抽取所有水,我們估計這些水將填滿火星表面、深度為1-2公里的海洋」。

今日的火星表面寒冷且荒涼,但它曾經溫暖且潮濕。這個改變發生在超過30億年前。這項研究顯示,多數的水曾經在火星表面,而且沒有逸散到外太空,而是滲透到地殼中。

曼加說:「早期火星的表面有河流、湖泊,以及可能是海洋的液態水。火星的地殼也可能從非常早期就充滿了水」,「在地球上,地下水從地表滲透到地下,我們預估這與火星上水的歷史相似。這一定是在火星上層地殼比今天要溫暖的時期發生的。」

如果人類要將太空人送上火星表面,或建立某種長期定居點,水將是至關重要的資源。火星的極地地區和地下蘊藏著冰形式的水。但地下液態水的深度很深,因此很難取得。

曼嘉說:「鑽探到這些深度非常具有挑戰性。尋找地質活動排出這些水的地方,可能是板塊活動活躍的科柏洛斯槽溝(Cerberus Fossae,火星北半球的一個區域),是尋找深層液體的另一種選擇」,儘管曼加指出,對保護火星環境的擔憂,必須獲得解決。

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