火星快车号（Mars Express）首次揭露了火星上曾存在湖泊的地质学证据。这些湖泊曾存在于这颗红色星球的地表深处、且水系相互连通，其中五个还可能含有对生命至关重要的矿物质。

图片来源：ESA

翻译 页一

审校 卓思琪 沛米

编辑 沛米

火星似乎是个干旱的地方，但它地表的种种迹象却表明这颗星球上曾经存在大量的水——研究人员观察到了一些有水才能形成的地貌特征（比如分叉的流道和山谷）。而就在去年，火星快车号在火星南极的地下就探测到一个液态水池。

现在，一项新的研究揭示了古代火星地下水的分布范围。在此之前，科学家们仅能通过模型对此进行预测。相关论文发表在 2019 年 1 月的Journal of Geophysical Research – Planets上。

“早期的火星是一个水的世界，但随着行星气候的变化，这些水隐退到了地表以下，形成水塘和‘地下水’。”文章一作、来自荷兰乌得勒支大学的 Francesco Salese 说道。

“因为这些水的分布规模和作用尚存争议，在研究中我们对这些水进行了追踪研究，并发现了全球性分布的火星地下水系统的首个地质学证据。”

Salese 和同事在火星的北半球探测了 24 个密闭的火山口，火山口底部大约位于火星“海平面” 4000 米以下的位置（考虑到火星上没有海洋，这个海平面是根据海拔和大气压力定义的）。

他们发现这些火山口底部的特征只有在有水的情况下才会形成。许多深度在 4000 米至 4500 米之间的火山口都有多种这样的特征，表明这些火山口中曾经有过水塘和水流，但随着时间推移这些水发生了变化并消退。

这些特征包括蚀刻在壁面上的沟渠、地下水侵蚀而成的峡谷、由水位升降而形成的暗色弧形三角洲、壁面上由静态积水形成的脊状梯田，以及与流水有关的扇形沉积物。根据这些地貌特征，可以推断出火星上曾经的水位。这个水位与推测存在于 30–40 亿年前的火星上的海洋海岸线相符合。

“我们认为，火星上的这个海洋可能与整个火星的地下湖泊水系是相连的”，文章的共同作者、意大利邓南遮大学行星科学国际研究院主任 Gian Gabriele Ori 补充道。

“这些湖泊可能存在于大约 35 亿年前，所以它们可能与火星海洋存在于同一时期。”

火星上水的历史复杂，它与火星上是否曾经出现过生命有着千丝万缕的联系——如果出现过生命，那么何时、何地、又是如何产生的？

研究小组还在五个火山口中发现了矿物的迹象：各种粘土、碳酸盐和硅酸盐。这和地球上的生命起源时（的矿物质组成）是相似的。该发现进一步证明，火星上的这些盆地（火山口）可能曾经有支持生命的要素。此外，这些火山口非常深，这使它们能够长期接触火星地壳的饱水层，与生命相关的证据现今可能仍埋藏于沉积物中。

对这样的地点进行探索，或许能够揭示火星曾经适宜于生命的条件。因此这些探索与太空生物学探测任务密切相关，例如 ExoMars ——欧洲航天局和俄罗斯航天局的一项联合任务（其目的之一就是寻找火星上的生命标记）。目前，ExoMars 微量气体探测器已经在火星上空展开研究，下一任务将于明年发布。该探测器的组成包括一个火星漫游车——近期被命名为 Rosalind Franklin ——和一个露天科学工作平台，它将定位并探索火星上被认为是搜寻生命迹象的关键地点。

“这些发现非常重要，它们帮助我们确定火星上最可能发现生命存在迹象的地方”，欧洲航天局火星快车号项目科学家 Dmitri Titov 说道。

“这非常令人兴奋，火星快车号的任务已经收获颇丰，现在它还能帮助指导未来的任务，比如让 ExoMars 用不同的方式探索火星。这是一个极好的范例，向人们展示了多项任务合作可以取得巨大成功。”