在火星赤道附近发现的现代冰川遗迹表明今天低纬度地区可能存在水冰

在得克萨斯州伍德兰兹举行的第54届月球和行星科学会议上，科学家们发表了一项开创性的声明，宣布在火星赤道附近发现了一处残留冰川。这一发现位于NoctisLabyrinthus东部，坐标为南纬7°33'，西经93°14'，这一发现具有重要意义，因为它暗示火星上近期甚至在赤道附近都存在地表水冰。这一发现提出了冰可能仍然存在于该地区浅层的可能性，这可能对未来的人类探索产生重大影响。

被确定为“残留冰川”的地表特征是该地区发现的许多浅色矿床(LTD)之一。通常，LTDs主要由浅色硫酸盐组成，但该矿床也显示出冰川的许多特征，包括裂缝区域和冰碛带。冰川估计长6公里，宽达4公里，表面海拔从+1.3到+1.7公里不等。这一发现表明，火星最近的历史可能比之前认为的更含水，这可能对了解该行星的宜居性具有重要意义。

“我们发现的不是冰，而是具有冰川详细形态特征的盐沉积物。我们认为这里发生的是盐在冰川顶部形成，同时保留了下面冰的形状，细节如下裂缝区域和冰碛带，”SETI研究所和火星研究所的行星科学家、该研究的主要作者PascalLee博士说。

覆盖该地区的火山物质的存在暗示了硫酸盐可能是如何形成的，并在下面保存了冰川的印记。当新喷发的火山碎屑物质(火山灰、浮石和热熔岩块的混合物)与水冰接触时，硫酸盐(如通常构成火星浅色沉积物的那些)可能会形成并堆积成硬化的硬壳盐层.

“火星的这个区域有火山活动的历史。在一些火山物质与冰川冰接触的地方，化学反应会在两者之间的边界发生，形成一层硬化的硫酸盐层，”Sourabh解释道。Shubham是马里兰大学地质学系的研究生，也是该研究的合著者。“这是我们在这种浅色沉积物中观察到的水合硫酸盐和羟基化硫酸盐最可能的解释。”

随着时间的推移，随着侵蚀去除了覆盖着的火山物质，一层与下面的冰川冰相对应的硫酸盐硬壳层暴露出来，这可以解释为什么现在可以看到盐沉积物，呈现冰川独有的特征，如裂缝和冰碛带。

遗迹冰川特征解读。学分：李等人。2023年

“冰川通常呈现出独特的特征类型，包括边缘、八字形和井字形裂缝区域，以及逆冲冰碛带和叶状结构。我们在这种浅色沉积物中看到了类似的特征，无论是形式、位置还是规模非常耐人寻味，”火星研究所地质学家约翰·舒特说，他是北极和南极冰原经验丰富的向导，也是这项研究的合著者。

冰川的精细特征、相关的硫酸盐沉积物以及覆盖在上面的火山物质都因撞击而形成非常稀疏的火山口，而且在地质学上一定很年轻，很可能是亚马逊时代，包括现代火星在内的最新地质时期。“我们知道火星上许多地方的冰川活动，包括在更遥远的过去赤道附近。我们知道火星上最近的冰川活动，但到目前为止，只在高纬度地区。一个相对年轻的遗迹冰川在这个位置告诉我们火星最近经历了表面冰，甚至在赤道附近，这是新的，”李说。

水冰是否仍保存在浅色沉积物下方，或者是否已经完全消失，还有待观察。“目前，在这些高度的赤道附近的火星表面，水冰并不稳定。因此，我们没有在地表检测到任何水冰也就不足为奇了。冰川的所有水冰都有可能现在已经升华了。但也有可能其中一些在硫酸盐下的浅层仍受到保护。”

该研究将南美洲高原盐湖床或盐湖上的古老冰岛类比。在那里，古老的冰川冰一直受到保护，不会在明亮的盐层下融化、蒸发和升华。Lee和他的合著者假设了一个类似的情况来解释火星上的硫酸盐如何能够为地球上低纬度地区易受升华影响的冰提供保护。

如果火星上低纬度的浅层深处仍有水冰保存，将对科学和人类探索产生影响。“将人类降落在他们可能能够从地面提取水冰的地方的愿望一直在推动任务规划者考虑更高纬度的地点。但后者的环境通常更冷，对人类和机器人更具挑战性。如果有赤道位置可能在浅层发现冰，那么我们将拥有两种环境中最好的：人类探索的温暖条件和仍然可以接触到冰，”李说。

但Lee警告说，还有更多的工作要做：“我们现在必须确定这个残留冰川中是否存在水冰以及实际存在多少水冰，以及其他浅色沉积物是否也可能存在或已经存在冰-丰富的底物。”