据最新一期《地球物理研究快报》刊发的论文,科学家们在火星赤道一个区域发现了埋藏在地表以下的水冰,厚达3.7公里,称为美杜莎窝地层(Medusae Fossae Formation)。

这些水冰有可能用于饮用或种植农作物,支持第一批人类定居者。
科学家根据火星快车的最新数据确认,火星赤道MFF沉积层就是水冰。
据报道,一组国际专家根据火星快车(Mars Express)航天器的最新数据,确认了MFF的水冰。
富含水冰层的顶部至少位于火星地表以下300米处,但也可能位于地表以下600米处。
如果水冰融化,水将覆盖整个火星,形成一层深达2.7米的液体层,足以填满地球的红海。
MFF水冰层所在位置。
论文作者、华盛顿史密森学会地球与行星研究中心的沃特斯 Thomas R. Watters 表示,富含水冰的MFF沉积层对火星古气候具有重要影响,并且可能对未来人类探索火星具有巨大价值。
他表示,MFF沉积层位于火星赤道,沿着北部低地和布满陨石坑的高地之间的边界,这是航天器的理想着陆点,因为较低的海拔提供了更多的大气层,可以减缓航天器的下降速度。
MFF是一个大型火山地质构造,面积约为美国大陆的五分之一。

从卫星图像来看,MFF沉积层的顶部看起来光滑且轻微起伏。
从卫星图像来看,它看起来光滑且轻微起伏,但部分被风雕刻成山脊和凹槽。
这些风雕的地貌宽数百公里,高数公里。
据欧空局(ESA)称,它们可能是火星上最大的单一尘埃来源,也是火星上最广泛的沉积物之一。
15年前,火星快车在MFF深处发现了大约厚达2.5公里的大量沉积物,但不清楚这些沉积物到底是什么。
现在,这艘传奇航天器的新观测终于揭示了答案——冰冻的水。
MFF可以成为人类或机器人探索的一个令人着迷的目标。
沃特斯表示,研究团队利用火星快车MARSIS雷达的最新数据再次探索了MFF,发现沉积层比先前想象的还要厚,厚达3.7公里。
据悉,与其他行星轨道飞行器一样,火星快车可以发射雷达波来获取有关地下的信息。
2007 年,火星快车的初步观测表明,MFF密度低,并且没有真正反射回雷达波,这两个特征都是地表下水冰沉积物的典型特征。
然而,当时科学家不能排除地下特征是风吹尘埃、火山灰或沉积物深层堆积的可能性。

现在,来自火星快车新雷达的数据显示,这些特征的密度太低了,证明这就是水冰。
科学家们目前尚不确定这些水冰沉积物是多久前形成的,也不确定它们是否可能是火星海洋的残余物。
但ESA火星快车项目科学家科林·威尔逊表示,MFF可以成为人类或机器人探索的一个令人着迷的目标。
MFF的水冰有可能用于饮用或种植农作物,支持第一批人类定居者。
他表示,第一批来到火星的人类定居者肯定需要水源,而近地表水冰是理想的选择。
美国宇航局(NASA)表示,大约43亿年前,火星上有足够的水覆盖其整个表面,液体层深约137米。
快进到35亿年前,水变得稀缺,通过河流在火山口湖之间的火星地表周围流动,就像今天的地球一样。
火星上最后一次存在液态水可能是在20亿年前,当时火星大气层消失,液态水蒸发。
文/南都记者 陈林
如果任务成功,这将是人类首次从火星及其卫星采集样本并带回地球进行实验室分析。
该项目名为“火星卫星探测”(MMX)的任务,由日本宇宙航空研究开发机构主导,探测器预计将于2027年8月抵达火卫一。
科学家希望借助该项任务,解开火星两颗卫星的形成之谜。
英国自然历史博物馆教授萨拉·拉奎尔是MMX任务样本分析团队的副负责人。
她表示,此前还没有任何航天项目成功从火卫一采集样本并将其带回地球。
“我认为,这是一项极具野心且充满乐趣的任务。
” 太阳系内侧只有三颗天然卫星:地球的卫星月球,以及火星的两颗卫星:火卫一和火卫二。
火星卫星的体积都很小,火卫一的直径约为20公里,火卫二的直径约为10公里。
外形也不规则,看起来有些像太空土豆。
MMX探测器将先对火卫二进行观测,随后把重点转向火卫一。
任务团队计划先投放一辆小型探测车来勘察地形,但这并非易事。
拉奎尔解释说,此前人类从未在体积如此小的卫星上成功部署探测车。
“火卫一自身的引力非常微弱,它紧邻引力强大的火星,火星的引力会增加探测车着陆的难度。
”她解释说。
完成地形勘察后,MMX探测器将确定在火卫一上着陆的地点,再利用机械臂和两套采样装置进行取样。
这些样本将被装入一个小型太空舱,该太空舱预计于2031年返回地球,降落在澳大利亚南部的伍默拉沙漠。
此次任务计划带回的样本总量仅10克。
“样本量实际上很小。
”英国莱斯特大学研究人员克里萨·阿夫德利杜称,“但即使是只有一颗微粒,也足以开展多项研究。
科学家不需要带回数公斤的材料才能进行科学分析,因此取得的每一克样本都物有所值。
” 科学家希望,这些样本能够最终解开火星两颗卫星的起源之谜。
学界目前主要存在两种假说。
一种观点认为,在火星形成初期,一颗小行星或其他天体撞击了火星,撞击产生的碎片最终形成了火卫一和火卫二。
另一种观点则认为,这两颗卫星原本来自太阳系外围的游荡小行星,后来被火星的引力捕获。
“当我们拿到样本后,我们将详细分析其化学成分和矿物组成,再将假设对应的样本特征存在明显差异。
”拉奎尔并表示,“应该很快就能判断……哪一种假说更符合实际情况。
我们很快就会得出结论。
” 研究团队还期待,这次任务能够带来一个额外的惊喜:样本中可能包含来自火星本身的物质。
“令人感到十分兴奋的是,火卫一距离火星表面非常近,当其他天体撞击火星时,撞击产生的部分微小颗粒可能会飞溅出来,并随着落在火卫一上。
”拉奎尔指出,“这意味着探测器采集的样本中可能不仅有火卫一自身的物质,还包含来自火星的颗粒。
这将为研究火星的物质组成和演化历史提供直接证据。
” 将火星物质带回地球,一直是行星科学领域的重要目标。
美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”火星车自2021年以来一直在火星表面开展探测,并将采集到的样本封存在专用容器中。
然而,由于美国会停止拨款,原计划由美国国家航空航天局和欧洲航天局联合实施的火星样本取回任务最终被取消。
与此同时,中国也正计划开展火星采样返回任务,航天器预计于2028年发射,力争在2031年将火星样本带回地球。
事实上,地球上已经存在一些来自火星的物质,它们以火星陨石的形式留存下来。
这些陨石原本属于火星,在小行星等天体撞击火星时被抛射到太空,随后飞向地球。
不过,火星陨石十分稀少,而且一旦抵达地球,就会受到地球环境的污染,与空气、尘埃、土壤和水发生接触。
因此科学家非常希望能获取到直接从火星及其卫星表面采集的样本,因为这些样本可以最大限度地保留其原始状态。
(本文来自张朝阳的英语课,更多国际新闻,欢迎关注搜狐视频关注流张朝阳的英语课)
该探测器将对火星的卫星“火卫一”进行详细观测,并采样返回地球。
探测器将用约一年时间飞抵火星附近,进入环绕火星的“准卫星轨道”。
在环绕火星运行期间,探测器将对“火卫一”进行详细观测,调查“火卫一”上几十个地点的地形、化学组成等,并确定在“火卫一”上着陆的地点。
此后,探测器将尝试在“火卫一”着陆并采集10克以上的卫星表面砂子和岩石样本。
按计划,探测器将于2030年开始返程,并于2031年带着样本回到地球。
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