咱们国家的科研团队总算把火星那个季节性地震的大谜团给解开了,液态水活动的证据也是头一回发现。话说回来,火星上到底有没有液态水,这事儿一直是国际行星学界的大难题。以前那些探测任务虽然也找过些水冰或者水侵蚀的痕迹,可对于火星现在还有没有活蹦乱跳的水循环系统,大家还是心里没底。传统的遥感手段确实不行,分辨率低也挖不深,根本没法看清地下几公里到底在搞什么鬼。 这就得夸夸北京大学地球与空间科学学院的李嘉琪团队了,他们脑子灵光,直接把地球的地震学研究方法搬到了火星上。他们翻来覆去看了美国国家航空航天局“洞察号”探测器从2018年到2022年间测回来的1287次地震数据。结果发现里头有30多次奇怪的地震群挺有规律的:这些震源大概埋在2到4公里深处的微震,主要集中在北半球春夏季(太阳经度60°到150°)那段时间;等到天气冷的时候,这些震群就彻底不见了。 为了搞懂这事儿是咋回事儿,研究团队找了地球冰川学的资料来参考。地球上的极地冰川融化后往下渗进岩石断层带,经常会引发周期性的小地震。他们想到了一个主意:火星上这种季节性微震很可能是因为浅层的地下冰温度升高融化了,融水顺着缝隙流下去的时候把断层里的压力给变了,这才弄出了一连串的动静。 为了验证这个猜想,研究组在实验室里模仿火星的大气成分、温度变化还有土壤的咸度来做实验。数据显示,火星表面那些氯酸盐、高氯酸盐之类的物质太厉害了,能大大降低水的凝固点。就算是零下70度那种极端天气,这种咸水也还是能流得动。加上盐度的带动作用,这种高密度的液体能在几周之内穿过好几公里厚的表土层。 最后他们把各种数据凑在一起看了看,头一回给我们画了一幅火星中纬度地区水循环的动态图:冬天大气里的水蒸气在土壤表层结成霜;春天暖和了之后霜跟盐分一混合就变成了低温盐水;这些重流体顺着裂缝往下钻的时候既能引发地震,还能通过水的劈裂作用把深层的输水通道给扩大。这种水和地震相互作用的机制构成了一个自己转着圈的循环系统,彻底打破了以前觉得火星地下水是死的那种老观念。 这个发现对以后探测火星太有帮助了。跟以前看天上的遥感相比,行星地震监测简直就是能透视地下的望远镜。以后要是把雷达探测、热流测量这些手段一块儿用上就能互相验证了。研究特别指出北纬30°到60°这块地方可能是液态水最活跃的地带,各国规划以后的采样返回任务时可以把这儿当成优先目标。 对于咱们的天问系列任务来说这可是个好消息。以后的探测任务可以照着这个研究的法子优化一下着陆器上的设备配置;再加强一下地震监测和地下水资源探测的配合设计;特别是这种高浓度盐水的特性还能帮咱们开发出适用于极端环境的生命探测技术。 国际上也对这个发现挺重视的。过去大家总觉得火星死气沉沉是块“地质沉寂区”,现在看来它底下可能有一套用水来运作的地下物质循环系统。这种周期性活动说明火星还保留着点地质活力;更重要的是它的地下环境说不定能养活那种极端微生物呢。咱们首次火星探测任务已经成功了,研究团队也开始把这个方法用在“祝融号”获取的数据上了。 未来要是能建起一个行星地震监测网络再搞钻探取样那种立体探测手段;人类肯定能慢慢揭开火星地下水系统的三维结构图。这对研究行星是怎么演化的、还有找找地外生命的迹象都有特别大的影响。咱们仰望星空的脚步还没停过,从登月到现在登陆火星一直都在追寻生命起源的答案。咱们中国科研团队这次靠自主创新弄出的成果不光补上了火星水循环谜题的最后一块拼图;更是展现了跨学科融合打破认知边界的强大力量。 随着深空探测进入了立体网络化的新时代;解读外星球微观动态的本事已经成了衡量一个国家空间科学水平的重要标准。这项研究开创的“以震探水”新路子很可能会引领国际行星科学往更细微的方向发展;也会在咱们共同探索宇宙奥秘的路上留下鲜明的中国印记。