发现火星早期水循环中缺失的一环
数十亿年前，水在火星表面流动。 但科学家们对这颗红色星球的水循环是如何运作的了解并不完整。 在德克萨斯大学奥斯汀分校的两名研究生填补了关于火星水循环（特别是地表水和地下水之间的部分）知识的巨大空白后，这种情况可能很快就会改变。 学生 Mohammad Afzal Shadab 和 Eric Hiatt 开发了一个计算机模型，可以计算早期火星上的水需要多长时间才能到达从地表向下渗透到含水层，据信含水层在地下约一英里处。 他们发现这需要 50 到 200 年的时间。 在地球上，大多数地方的地下水位都离地表更近，同样的过程通常只需要几天。 结果发表在《地球物理研究快报》杂志上。 研究人员还确定，地表和含水层之间涓涓细流的水量可能足以覆盖至少有 300 英尺深的火星。 这可能是地球总可用水的很大一部分。 这项研究有助于完成科学家对早期火星水循环的理解，Shadab 说，他在德克萨斯大学奥斯汀分校获得博士学位，现在是普林斯顿大学的博士后研究员。 这种新的理解将有助于确定有多少水可以蒸发并用雨水填满湖泊和海洋，并最终确定水在哪里最终。 “我们希望将其实施到水和陆地如何在数百万年内一起进化到现在状态的 [综合模型] 中，”该研究的主要作者 Shadab 说。 “这将使我们非常接近回答火星上水发生了什么。” 今天，火星基本上是干燥的，至少在火星表面是这样。 但在 3 到 40 亿年前——大约在地球上生命开始的时候——海洋、湖泊和河流在火星上雕刻出山谷山脉和火山口以及岩石表面的印记海岸线。 最终，火星的水走上了与地球不同的路径。 它的大部分现在要么被锁在地壳中，要么与火星大气层一起消失在太空中。 了解地表附近有多少水可以帮助科学家确定它是否在正确的地方存在足够长的时间以产生生命所需的化学成分。 新发现增加了早期火星的另一种情况，其中通过蒸发和降雨返回大气中的水很少——就像在地球上一样——合著者 Hiatt 说，他最近从德克萨斯大学杰克逊地球科学学院获得博士学位。 “我对早期火星的看法是，你拥有的任何地表水——任何海洋或大型湖泊——都非常短暂，”他说。 “一旦水进入火星的地下，它就和消失了一样好。 那水从来都不是回来了。 研究人员表示，这些发现对火星上的潜在生命来说并不全是坏消息。 Hiatt 说，如果不出意外，渗入地壳的水并没有流失到太空中。 有一天，这些知识对于未来寻找埋藏水资源以维持这颗红色星球上的定居点的探险家来说可能很重要。 Shadab 和 Hiatt 的研究得到了德克萨斯大学地球物理研究所（Jackson 的一个研究单位）的 Blue Sky 资助学校，以及德克萨斯大学奥斯汀分校行星系统宜居性中心和美国宇航局的资助。 这项工作是在 Shadab 从 UT Austin 的 Oden 计算工程与科学研究所获得博士学位时进行的。 其他合著者包括来自欧洲航天局（现在英国航天局）的 Rickbir Bahia 和 Eleni Bohacek、匈牙利 Eotvos Lorand 大学的 Vilmos Steinmann 以及来自杰克逊学院地球系的 Marc Hesse 教授。德克萨斯大学奥斯汀分校的行星科学。