火星曾经沧海
撰文 约翰• 马特森（John Matson） 翻译 王栋
内容简介：也许火星北半球曾经被海洋覆盖着？这个想法不是天方夜谭，已经有越来越多的证据来支持它了。雷达探测器“听到了”来自火星表面的回波，结果表明火星北部表面存在含冰的沉积物，这为曾经的火星北极海洋提供了支持。
长期以来，在许多行星科学家眼里，火星北半球的表面不管怎么看，都像是曾经覆盖着海洋。而现在，连“听起来”也像是这样了。
一部装备有探地雷达的欧洲太空探测器，确定了火星北极地区疑似沉积物的成分，该雷达可以发射并接收从火星表面反射回来的电磁波，然后研究火星表面构成。根据今年1月发表于《地理学研究快报》Geophysical Research Letters）的一项研究，这些或许还包含着冰的沉积物表明，在大约30亿年以前，那里曾经是一片浅海。
这项最新研究分析了欧洲航天局“火星快车”轨道探测器携带的MARSIS雷达获得的一系列探测结果。从2003年起，该探测器就一直在环绕火星的轨道上工作。“我们为整个星球绘制了表面反射波强度图，”该研究的主要参与者、美国加利福尼亚大学欧文分校的地球物理学家杰里米• 米格诺特（Jérémie Mouginot）说。瓦斯蒂塔斯—伯勒里斯（Vastitas Borealis）平原构造区是火星北极附近一个地质沉淀区，很久以来，科学家一直怀疑这里最初是一个沉积平原。MARSIS雷达的探测结果表明，该区域的雷达反射率很低——如果是由火山活动形成的话，反射率应该会高些。
数年前，美国航空航天局的“火星侦察轨道探测器”也用探测雷达探测过这个地区，得到的结果也与米格诺特的上述解释相吻合。这部探测器的SHARAD雷达得到的结果说明，瓦斯蒂塔斯—伯勒里斯原构造区实际上是由一层沉积层覆盖着的火成平原。
根据“火星快车”探测器确定的沉积层面积来估算，海洋曾经覆盖了火星北部平原的广大区域，虽然持续的时间不是很长。大约30亿年以前，火星上应该有足够强烈的地热活动使地下水保持液态，形成并维持一片浅浅的海洋，或许有100米深。米格诺特还补充说，在那之前，更古老的海洋或许也曾存在过。“在我看来，这次发现的应该是一种短期事件。在这段时间，海洋覆盖了北部平原，有点儿像是洪水泛滥，”米格诺特说。但是，以地质学的时间尺度来看，当时的环境对于长期维持这样一个大型水体来说太过寒冷、太过干燥了。在差不多一百万年之内，这片海洋就再次被冰冻起来并埋于地表以下，或者变成水汽而消失不见了。
火星北极曾经有过辽阔海洋，这个理论存在很久了。但新的雷达探测数据只是为其提供了支持，仍然算不上铁证。“海洋假说要经过证明而成为一个科学理论，仍需时日。因为今天，它可以说已经被埋在地下（而消失了），”美国夏威夷大学天文学院的行星科学家诺伯特• 舍尔格霍夫（Norbert Schörghofer）说。并且，人们总是想知道，对于这些雷达反射波数据是否还有其他解释。因为相对来说，雷达探测的针对性并不强，得到的结果中有些数据也可能来自其他探测目标。但不管怎样，“这是火星曾有海洋的又一个证据，我开始相信它了，”舍尔格霍夫说。
文章来自于《科学最前沿 天文篇：太空移民，我们准备好了吗》
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