火灾和陨石撞击在火星上产生的地震波可以用来探索该行星的内部。最近的一项研究检查了由“洞察号”着陆器记录的地震波，并得出结论：在火星表面下11到20公里的深处，有一个充满液态水的显著区域，水存在于裂缝和孔隙中。这与之前对火星表面海洋在大约37亿年前消失前所含水量的信念相矛盾。尽管这个水库太深，无法进行钻探，但它可能潜藏着生命。
地球物理学家通过分析地震活动发现了火星上一个庞大的地下液态水库的迹象——足以填满该行星表面的海洋。
从NASA的“洞察号”着陆器获取的数据使科学家们估算出，这个地下水源可能覆盖的深度为1到2公里，约相当于一英里。
虽然这一发现对火星在其海洋消失后关于水的状态提供了希望，但未来火星殖民地接触这个水库的可能性不大。它位于位于地壳中11.5到20公里深处岩石的细小裂缝和孔隙中。即使在地球上，钻探至仅一公里的深度也面临着重大挑战。
尽管如此，这一发现突出了另一个潜在的寻找火星生命的地点，前提是可以接触到这个水库。就当前而言，它为我们提供了有关该行星地质历史的见解。
前加州大学伯克利分校的博士后研究员、现加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所助理教授瓦尚·怀特表示：“理解火星水循环对于理解其气候、表面和内部的演变至关重要。识别水的存在以及存在多少是十分重要的。”
怀特与加州大学伯克利分校的迈克尔·曼加及斯克里普斯海洋学研究所的马提亚斯·莫尔茨费尔德共同在本周即将发表在《美国国家科学院院刊》的论文中总结了他们的分析。
研究人员利用了一种类似于地球上用于绘制地下含水层和油田的岩石物理学数学模型。他们得出结论，“洞察号”所提供的地震信息指向一个充满液态水的深层断裂火成岩层。火成岩是由于熔融岩浆冷却形成的，例如在内华达山脉发现的花岗岩。
曼加（加州大学伯克利分校地球与行星科学教授）解释道：“大量液态水库的确认为火星过去或仍然可能存在的状态提供了见解。水对于我们所知的生命至关重要。我不认为这个地下水库不能支持生命。这在地球上是事实——深矿和海底都有生命。尽管我们尚未找到火星上生命的直接证据，但我们已经确定了一个理论上能够支持生命的地点。”
曼加是怀特的博士后导师，莫尔茨费尔德曾在加州大学伯克利分校数学系担任博士后研究员，现在是斯克里普斯海洋学研究所的地球物理学副教授。
曼加强调，河道、三角洲、湖泊沉积物等大量证据，以及水改变的岩石，支持过去水曾在火星表面流动的理论。然而，这一湿润时代在火星失去大气层后超过37亿年前结束。地球上的科学家们已经派遣了众多探测器和着陆器，调查那部分水发生了什么——其中很多现象无法通过极地冰盖观察到的冰冻状态来解释——并确定这些变化发生的时间，以及该行星上生命潜在的存在。
最新的发现表明，这部分水并没有消失在太空中，而是渗入了地壳。
“洞察号”是在2018年由NASA发射至火星，以研究地壳、地幔、核心和大气，收集有关该行星内部的重要数据，直到2022年任务结束。
曼加评论道：“这次任务远远超出了我的预期。通过分析‘洞察号’收集的地震数据，我们了解到地壳的厚度、核心的深度和成分，甚至对地幔的温度有了见解。”
“洞察号”识别出了约5级的火星地震、陨石撞击以及火山区域的活动——所有这些都产生了地震波，允许地球物理学家探索该行星的内部。
早期的研究表明，在约5公里深的上地壳中，曼加和其他人怀疑可能缺少冰。这可能意味着在极地区域之外可接触的冰冻地下水极少。
最近的论文检查了更深的地壳，并发现可用数据与“洞察号”所在位置下方存在一个饱水的中地壳的情况最为一致。假设地壳的成分在整颗行星上是均匀的，研究人员推测这一中地壳区域内可能比理论上认为的填满古代火星海洋的水量要多。
这项研究得到了加拿大高级研究所、国家科学基金会和美国海军研究办公室的支持。
