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火星沙丘上的“水痕”之谜

来源:光明网2025-02-14 09:36

  人类对火星的探索,总带着一个终极疑问:那里是否存在孕育生命的液态水?当全球科学家聚焦极地冰盖或地下湖泊时,中国科研团队却另辟蹊径,在火星沙丘中发现了颠覆认知的“水痕”——没有直奔水源,却从一粒沙中窥见了宇宙的奥秘。

火星沙丘上的“水痕”之谜

  2021年,“天问一号”携带的“祝融号”火星车成功登陆火星北半球的乌托邦平原,任务是研究当地的地质构造、地形地貌、火壤性质、水冰分布、元素和矿物组成,以及火星磁场和气候环境等。

  “我们一开始没想找水,只想看看沙丘长啥样。” 中国科学院地质与地球物理研究所研究员秦小光坦言。然而,“祝融号”传回的数据让大家心头一震:沙丘表面竟布满结壳、龟裂、团粒化等特殊痕迹。

火星沙丘上的“水痕”之谜

  “这太反常了!龟裂本该出现在低洼干涸处,怎会出现在凸起的沙丘上?”秦小光回忆道。团队迅速锁定五个沙丘,逐一分析,结果每个沙丘都藏着相似的“水密码”。

  此外,这样的沙丘结壳,秦小光在地球上也看到过!罗布泊,那里盐厂的盐粒沙山雨后表面结壳、团粒化的现象,与火星沙丘表面照片惊人相似。“没见过的东西,你认不出它;但有了地球的经验,就能‘看透’火星。”秦小光说。

火星沙丘上的“水痕”之谜

  一系列的分析和排查后,研究人员得出结论,这些痕迹是液态水活动的铁证:火星大气中的水蒸气在夜晚低温时凝结成霜或雪,附着于含盐沙粒表面;白天气温回升,霜融为盐水,反复蒸发后形成结壳、多边形脊等多种与液态水活动有关的独特结构。“这是火星大气水循环的微观证据,像一部跨越百万年的‘水文日记’。”

  此前,国际研究普遍认为火星低纬度地区难存液态水,而秦小光和团队成员通过“祝融号”的探测数据发现:火星倾角变化引发极地冰盖水汽向赤道迁移,结合昼夜温差与盐分作用,竟在沙丘上构建出短暂却稳定的液态水活动“窗口期”。

火星沙丘上的“水痕”之谜

  “雷达探测显示地下80米内没有液态的水,但地表的水痕就在眼前!”2023年4月,这项发表于《科学进展》的研究,首次揭示了火星现代液态水活动的新模式。2024年底,秦小光所在的“火星多时间尺度环境演变”团队,凭借一系列国际前沿成果,刷新了人类对火星水活动的认知,被授予2024年度中国科学院杰出科技成就奖(基础研究奖)。

火星沙丘上的“水痕”之谜

  科学发现不是运气,而是给“意外”准备好一双敏锐的眼睛。点击观看视频,见证科学家如何从沙粒中破解火星水之谜!

 

  记者:宋雅娟 肖春芳

  剪辑:褚嘉仪(实习)

[ 责编:蔡琳 ]
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