水曾经在火星表面大量存在。但根据一项新的分析，目前尚不清楚这些水中有多少储存在行星的地壳中。
水曾经在火星表面大量存在。但根据一项新的分析，目前尚不清楚这些水中有多少储存在行星的地壳中。
在超过30亿年前，火星的表面间歇性地存在液态水。然而，在行星失去大部分大气层后，表面水无法再继续存在。火星水的命运——它是作为冰埋藏、限制在深层含水层中、融入矿物中，还是散失到太空中——仍然是一个正在进行的研究领域，尤其受到LASP高级研究科学家布鲁斯·雅科斯基的兴趣，他曾是火星大气与挥发物演变（MAVEN）任务的主要研究员。
上周，雅科斯基在《美国国家科学院院刊（PNAS）》的主编信中挑战了一项2024年PNAS研究的结论，该研究表明火星在其中下地壳中保留了大量液态水。雅科斯基指出，虽然这是一个可能的结论，但并不是唯一的，因为该研究所依据的数据并不需要水饱和的地壳。
“虽然这种方法和分析是合理且适当的，但他们建模的结果暗示了一个替代结论，”雅科斯基说。
所用数据来自美国宇航局的体内探测任务，使用地震调查、测地学和热传输（InSight）任务，该任务于2018年发射，并在火星上放置了一台单一着陆器以收集地球物理数据来研究行星的内部。尽管任务在2022年因火星尘暴阻碍了着陆器的太阳能电池板而结束，科学家们仍在分析来自InSight的数据，并辩论这些数据的意义。
在2024年8月的PNAS研究中，来自加利福尼亚大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的地球物理学家瓦尚·赖特及其同事使用岩石物理模型来确定哪些类型的岩石、水饱和度水平和孔隙特征可以解释InSight从中下层地壳收集的地震和重力数据，该区域位于表面以下11.5至20公里的深度。
该团队得出结论，充满液态水的破碎火成岩构成的中下层“最能解释现有数据。”他们估计被困水的体积将达到1到2公里的深度——如果均匀分布在行星表面上，这个量称为全球等效层。相比之下，地球的全球等效层为3.6公里，这几乎完全是由于海洋造成的，而地壳中的水非常少。
“我们期待在地壳中有水或冰，”雅科斯基说。“实际检测到它并可能确定其丰度是具有挑战性的，但对于了解火星上有多少水及其历史至关重要。”
雅科斯基对模型结果的再审视考虑了孔隙空间的分布和其他条件，例如固态冰或空孔隙的存在，这也可能解释InSight收集的地震和重力数据。雅科斯基表示，虽然InSight数据并不要求在中下层存在水，但也没有排除这种可能性。在考虑了孔隙空间的分布后，他得出的结论是全球等效层可以介于零到两公里之间，扩大了先前研究发现的下限。
火星地壳中存在的水量是一个进一步的任务问题——进行更详细的地质分析和观察，包括更先进的地震探索——或许未来可以解答。研究结果的其他影响包括更好地理解红色星球的水循环、其可能的生命条件以及未来任务的资源可用性。
