火星快车在MedusaeFossae地层发现大量水沉积的证据

被风吹过的灰尘堆，还是冰层?欧空局的火星快车重新审视了火星最神秘的特征之一，以澄清其组成。研究结果表明，水冰层在地下延伸数公里，这是地球这一地区迄今为止发现的最多的水。

15多年前，火星快车号研究了水母窝地层(MFF)，发现了深达2.5公里的大量沉积物。从这些早期观察来看，尚不清楚这些沉积物是由什么组成的，但新的研究现在有了答案。

“我们使用火星快车MARSIS雷达的最新数据再次探索了MFF，发现沉积物比我们想象的还要厚：厚达3.7公里，”这两篇论文的主要作者、美国史密森学会的托马斯·沃特斯(ThomasWatters)说道。这项新研究发表在《地球物理研究快报》上，以及2007年的最初研究。“令人兴奋的是，雷达信号与我们期望从层状冰中看到的信号相匹配，并且与我们从火星极冠上看到的信号相似，我们知道火星极冠上的冰非常丰富。”

如果融化，MFF中锁住的冰将覆盖整个星球，形成一层1.5至2.7m深的水：这是火星这一地区迄今为止发现的水最多的区域，足以填满地球的红海。

冰层交替

MFF由多个风蚀地物组成，直径数百公里，高度数公里。这些特征位于火星高地和低地之间的边界，可能是火星上最大的单一尘埃来源，也是地球上最广泛的沉积物之一。

火星快车的初步观测表明，MFF对雷达来说相对透明且密度低，这两个特征都是我们从冰沉积物中看到的。然而，科学家们不能排除一种更干燥的可能性：这些特征实际上是风吹尘埃、火山灰或沉积物的巨大堆积。

“这就是新雷达数据的用武之地。考虑到MFF的深度，如果MFF只是一堆巨大的灰尘，我们预计它会在自身重量的作用下被压实，”国家科学院的合著者AndreaCicchetti说道。意大利天体物理研究所。“这将创造出比我们在MARSIS中实际看到的密度要大得多的东西。当我们模拟不同的无冰材料的行为时，没有任何东西可以重现MFF的特性——我们需要冰。”

相反，新的结果表明存在灰尘和冰层，顶部有一层数百米厚的干燥灰尘或灰烬保护层。

未来探索与合作

尽管火星现在看起来是一个干旱的世界，但火星表面却充满了曾经水资源丰富的迹象，包括干涸的河道、古老的海洋和湖床以及水蚀的山谷。我们还在火星上发现了大量的水冰，例如巨大的极冠、靠近赤道的埋藏冰川以及遍布火星土壤的近地表冰。

赤道附近的大量冰——例如那些被怀疑潜伏在MFF干燥表面下方的冰——不可能在地球目前的气候下形成。它们一定是在之前的气候时代形成的。

“这项最新的分析挑战了我们对水母窝地层的理解，提出的问题和答案一样多，”欧空局火星快车和欧空局外火星痕量气体轨道飞行器(TGO)项目科学家科林·威尔逊(ColinWilson)说。“这些冰沉积物是多久以前形成的，当时的火星是什么样子?如果被证实是水冰，这些大量的沉积物将改变我们对火星气候历史的认识。任何古代水库都将成为人类迷人的目标或机器人探索。”

这些冰冷的MFF沉积物的范围和位置也使它们对我们未来的火星探索非常有价值。火星任务需要在火星赤道附近着陆，远离富含冰的极冠或高纬度冰川。他们需要水作为资源，因此在该地区寻找冰几乎是人类前往地球执行任务的必要条件。

“不幸的是，这些MFF沉积物被数百米的尘埃覆盖，至少在接下来的几十年里无法进入。然而，我们发现的每一点冰都有助于我们更好地了解火星上的水以前流过的地方，以及火星的水流向的地方。”今天就可以找到。”

虽然火星快车将水冰绘制到几公里深，但火星轨道飞行器TGO提供了近地表水的视图。该轨道飞行器携带FREND仪器，该仪器正在绘制火星土壤最顶层一米的氢(水冰的指标)。FREND于2021年在火星的水手谷内发现了一个相当于荷兰大小的富氢区域，目前正在绘制浅水沉积物在这颗红色星球上的分布情况。