研究人员正在地下寻找,以揭示火星神秘的过去:土壤中的火星风化层。它们的水储存能力可能帮助我们了解火星水的变化。
火星,太空探索的下一个前沿,仍然给科学家提出了许多问题。这个星球曾经更加宜居,气候温暖潮湿,拥有液态海洋。但今天的火星寒冷干燥,大部分水现在位于表面以下。了解储存了多少水对于能源开采以及在这颗星球上维持生命至关重要。
来自东北大学的研究小组通过改善现有的火星气候模型,帮助阐明了这一点。增强的模型考虑了火星风化层的各种特性,即组成火星土壤的松散固体岩石沉积物。
小林未来表示,当前模型未能考虑实验室实验已证明的事实,即风化层的持水能力受到其吸附系数的强烈影响。
“迄今为止估计火星表面和地下水分布的模型假设其风化层特性是均匀的。这与轨道器和着陆器所做的观察形成对比,这些观察表明火星风化层具有全球非均匀的物理特性。”
该模型估算了火星表面下2米深的水分布。像海绵一样,火星中纬度和低纬度地区高度吸水的风化层保留了大量吸收的水。研究结果显示,其中一些水保留在风化层表面,作为稳定的吸附水。
研究还表明,火星上的土壤可以在中低区域的表面附近保持冰,因为那里的水蒸气运动较慢。这意味着土壤通过减缓水蒸气的扩散,有助于长时间地捕获水,这一点对理解火星水的变化至关重要。
“我们的研究强调了在预测火星表面水时考虑火星风化层的吸收特性和不均匀性的重要性,”团队负责人黑田毅说道,他与小林、鎌田有宏和寺田直树共同领导该团队。“该模型还可以用于研究火星上的水如何变化,以及它可能如何向行星地幔附近移动。”
随着多个火星探测任务的进行,包括日本主导的火星卫星探测(MMX)项目和国际火星冰图绘制(MIM)项目,该模型预计将补充进一步的研究,可能导致火星地下水图的绘制。