02.10 两份研究证明,大量的地下水周期性的上升至地表

火星上的Palikir陨石坑壁上的斜坡暗示着地表季节性的液态水泄漏。

大约10亿年之前,科学家说,火星上的河流要多于地球,可能充满深层地下蓄水层,并且当前可能每年仍喷发至表层以冲洗火星陨石坑深层壁上的溪谷。

这项发现来源于两个独立的研究,分别发表于Science Advances和Nature Geoscience。

两份研究证明,大量的地下水周期性的上升至地表

一开始,由芝加哥大学-伊利诺伊的行星科学家Edwin Kite带领的团队,查看了关于火星河道的高分辨率地形图,并与注入河道的排水盆地的大小进行比较。

他的队伍发现,即使这些河流是间歇性的,但大约是当前地球上的两倍宽,因此携带了相对更多的水。

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Kite的团队同时发现这些湍急的流量存在于大约10亿年前,在这些流域每天以0.3到2.0毫米的平均流量注入。

芝加哥城市平均每天2.56毫米的降雨量,与之相比,澳大利亚阿德莱德平均1.5毫米的降雨量。因此在雨季,古代火星可能与现代地球大部分区域湿度相近。

Kite 补充道,所有水的来源依然是未知。“我们不知道水的来源是否是雪融水或者降雨。”

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但是这证明星球是温暖的且已经诞生了很长时间,大多数的地表水依次存在,科学家认为稀薄的大气层将他们深度冻结。

“问题就是如何让星球变得温暖而不是这些水来自哪里。”Kite说道。

他还提到,气候变暖周期性的一种可能性,就是升温循环由来源于火星冰盖的二氧化碳的蒸发量变化或者通过其他温暖气体的循环增加引起,例如甲烷或者水蒸气。

最终,大多数液体水会流失到太空或者保存在火星两极。

但是部分进入地下水,储存在深层蓄水层,例如那些已知存在于地球撒哈拉沙漠下。

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第二项研究的作者,南加州大学行星科学家Essam Heggy认为,夏天仍可能出现一些短期存在的溪流,每个火星年,一些火星陨星坑壁都会有黑条纹,但不可称之为反复出现的斜坡线。

关于这些条纹是由水形成的论点存在多种争议(一种理论认为是由崩岩或相关的类似于雪崩的过程造成),但是Heggy认为,可能由火星地下的几百米深的地下水流动导致,由古代撞击形成向上涌动的结构。

就像喷水井,由地球下方上覆地层的压力向表层涌出,这些喷水井在陨石坑壁的较弱点向上喷出并且沿着斜坡流下,由似乎是闪光的流水侵蚀溪谷以及使得周边的石头变黑。

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“这些特征是火星的秘密,”他讲到,“因为他们是我们所了解的为数不多的动态特征之一,这意味着他们在喷泉中产生消失在瀑布中。”

这些条纹已经被观察了很多年,但是先前对于他们来源(除去不需要水的)的观点意味着他们由一些出现在近地表层的冰雪融化过程生成。

“我们认为这并不来源于地表层。”Heggy说,“这来源于地下的泄漏。”

一方面,这项发现来源于对水或海水运动建立的模型,以认为发现于火星地表大约750米以下为条件。但是这也说明重复出现的线的位置与已知的撞击相关的裂缝相关,为地表水的流动提供了路线。

Heggy说这项研究为理解火星和地球同样重要。

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“这可能与我们在撒哈拉看到的相似,表明撒哈拉也有具有地表水流动特点的区域,可能由深层喷井通过与在火星上的研究相似的裂缝的泄漏导致。”

在火星上,从这类喷井发现泄漏不是唯一的证据证明地下水仍然存在,但是地表水一定曾存在流入他们才可填满。

这也证明我们仍需要在沙漠中研究多少化石中水的运动,不管是在撒哈拉,阿拉伯半岛还是在广袤的澳大利亚。

我们需要理解沙漠环境中地下水来帮助我们理解火星和其他星球。

对于那些对地球遥远未来感兴趣的人,了解火星上的地下水如何形成,如今在哪里,以及如何流动,可以帮助我们理解与我们星球上相似之处,并且如果我们经历相同的气候进化,火星也将具有相同的变化。

理解火星的进化对于理解地球长期未来具有至关重要的作用,并且地下水是此过程的关键因素。

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. Richard A. Lovett-李Nn

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