火星存在大型地下水系統，35億年前的火星也許是一片海洋

據外媒SlashGear報導，去年歐洲太空總署的「火星快車號」（Mars Express ）探測器在火星南極冰蓋之下發現液態水。然而最近歐空局通過分析「火星快車號」獲得的資料發現，早期的火星表面上有大量的液態水。研究人員透過研究火星北半球的24個個別深層封閉的隕石坑，發現了大量液態水的證據。

2018年，歐洲太空總署的火星快車號探測器在火星南極發現了一個「可能的液態湖」。現在，新的證據顯示，火星曾經是一個液態水十分充沛的星球。歐洲太空總署火星快車號團隊對火星北半球24個地下深層封閉隕石坑進行研究，發現了火星存在大量液態水的證據。他們發現的地質特徵只能在液態水的作用下才能形成。

▲ 火星並非一直是一顆紅色星球，幾十億年前的火星或許是這個樣子

讓我們回到2012年2月6日，火星快車號發回地球的證據顯示，火星上曾經存在過一片汪洋。火星快車號上的地表下探測雷達/高度儀（MARSIS）探測到了「令人聯想起海底」的沉積物。這一證據與2019年的這次新發現相吻合。由此，火星及其北半球曾經溫暖濕潤的畫面變得更加具體。

▲ 這張圖片顯示了眾多可能與火星地下水系統有關的深隕石坑（紅點），底圖顯示了火星的地形，紅色和橙色區域海拔較低，藍色和綠色區域海拔較高。

研究團隊發現，北半球的這些隕石坑顯示出與水位匹配的跡象。相當多的隕石坑在低於火星自身「海平面」約4000到4500公尺的深處含有明顯的液態水痕跡。在這裡，「海平面」與任何水體幾乎都沒有關係。我們在地球上使用「海平面」是因為有實際的海洋，但在火星上，這只用來表示一個共同的高度。

水位證據似乎證實（或者說更加接近事實）了一個真實存在過的火星古代海洋。保留下這些證據的隕石坑，很可能在這個海洋存在的同時擁有大量的水。有證據表明，水位痕跡與推定的火星海洋的水位相一致。

▲ 這些圖片顯示了火星上的隕石坑盆地如何演變，以及如何蓄積液態水的過程。

火星上水存在的歷史十分複雜，並且與火星生命是否存在過的問題密切相關。研究團隊還在5個隕石坑內發現了可能與生命出現有關的礦物質證據：多種黏土、碳酸鹽和矽酸鹽。這些發現進一步表明，火星上的這些盆地可能曾經具有適合生命存在的礦物質組分。而且，它們具有足夠大的深度，可以和火星地殼中水飽和的部分長時間接觸，相關的證據或許就保存在沉積物中。

火星快車號發現的證據特徵：

隕石坑岩壁內的山脊階地是由靜水形成的；
水道切割了隕石坑的岩壁；
扇形沉積物指示了水的流動；
山谷很可能是地下水侵蝕形成的；
水位的上升和下降很可能形成了三角洲地形。

這項研究的共同作者、義大利鄧南遮大學國際行星科學研究院的Gian Gabriele Ori表示，這些湖泊暗示著有更深的水體存在。「我們認為火星古代海洋可能與遍布整個星球的地下湖系統連接起來，」他說，「這些湖泊可能存在於35億年前，因此可能與一個火星海洋共同存在過。」這項研究的證據與此前發表的研究結果相吻合，主要關注的是地下水的痕跡，並提出了互相聯繫的地下湖系統的觀點。

▲ 這些盆地在35億年前可能含有大量的水。

探索這些區域將揭示火星歷史上是否存在適合生命演化的環境條件，進而為未來在火星上的天體生物學任務鋪平道路。「這些發現非常重要，它們將幫助我們辨別火星上哪些區域最有可能找到以往生命的痕跡，」歐洲太空總署火星快車號專案科學家Dmitri Titov說，「火星快車號任務在這顆紅色星球上取得的豐碩成果令人興奮，現在它正以一種完全不同的方式幫助未來探索火星的任務，比如ExoMars任務。這是一個任務間成功合作的偉大例子。」

火星快車號探測器於2003年6月2日發射，在太空中已經運行了超過15年。歐洲太空總署表示，這項研究使用了幾種強大的儀器進行觀測。這些儀器包括歐洲太空總署火星快車號探測器上的高解析度立體相機（HRSC）、美國太空總署（NASA）的高解析度成像科學設備（HiRISE）和背景攝影機（CTX），後兩個儀器都裝載於火星勘測軌道飛行器上。該研究還使用了基於NASA的火星軌道雷射測高儀和HRSC資料的數位地形模型。研究的詳細內容發表在2019年1月21日的《地球物理研究：行星》（Journal of Geophysical Research： Planets）雜誌上。