周四,美国国家航空和航天管理局(NASA)披露了火星侦察轨道器(Mars Reconnaissance Orbiter)传来的新发现,清楚地证实火星上存在巨大的地下冰原,从红色星球的两极延伸,几乎到达了赤道。
在北半球最近碰撞形成的五个陨石坑掀起的岩屑中,发现了埋藏的冰。 这些冰纯净得令人吃惊,从火星侦察轨道器传回的高分辨率照片上可以容易地看到。
科学家相信,这些冰是火星近代历史中较为湿润的时期的残留物,那时,火星极地冰盖延伸到了离赤道更近的地方。

图:火星上最近碰撞形成的一个陨石坑,显示明亮的冰块被从地下撞击了出来。
圣地亚哥马林空间科学系统(Malin Space Science Systems)照相机小组成员 Ken Edgett 表示:“每一迹象都表明,广袤、连续的冰原正在在地下形成。” “我们研究了五个分散的撞击点,这五个点都或多或少地展现出相同的东西。”
“我会说,蕴含冰层里(和北极冰盖)的水的体积(这是个猜测),比方说,很可能与地球格陵兰岛上蕴含在冰原中的水的体积相当。”
亚利桑那大学高清晰度科学实验(High Resolution Imaging Science Experiment)小组成员 Shane Byrne 表示,冰原可能有大约为一码左右厚。
“这些埋藏着的冰原从两极一直延伸到(北纬和南纬) 45 度左右,没能完全覆盖半个火星,但(覆盖面)接近这一水平。” Shane Byrne 表示。 “所以,我们正在谈论的也许是大约合计一百(或五十)万立方公里的冰。”
对未来的太空旅行者来说,水冰至关重要,就目前的认知程度而言,水冰也是生命成长的必要条件。 在火星上存在冰这并不足以令人惊讶,令人惊讶的是冰的纯度之高和埋藏冰原的范围之广。 不过,在月球上的水,却是另一回事。
前不久,科学家刚刚在月球上发现有水存在。三个太空飞行器--印度的 Chandrayaan-1 月球轨道器、NASA 飞向土星的 Cassini 探测器和该机构“深度撞击”彗星任务,都探测到了月球表面存在水分子的证据。 惊奇的是,即便在直接阳光照射最为激烈的情况下,水分子看起来还是出现了。
马里兰大学天文学家 Jessica Sunshine 在一份声明中表示:“在月球上发现水是一个巨大的意外,即便只是少量的水,只是在土壤中以分子的形式存在。” Jessica Sunshine 曾帮助分析 NASA “深度撞击”彗星任务传回的数据。 “在‘深度撞击’彗星任务的数据中,我们基本上切切实实地观察到水分子在我们眼前形成,然后又消失。”
导致形成水的原因尚不清楚,但是,Sunshine 表示,其机理可能涉及太阳风中带电的氢离子与月球土壤中富氧矿物相互作用,正是这一作用形成了水和羟基分子。
她表示:“这如何发生的,我们还不确定,但是,我们的发现显示出太阳驱动的周期,在这一周期中,含水层仅若干分子厚,每一月球天中,它们形成、消失,然后在表层重新形成。
这些水在早晨形成,到月球的中午基本上都消失了,快到傍晚月球表面凉下来时,又重新形成。”
本周宣布的这些发现,并不一定意味着在整个月球表面都可获得丰富的水供应,“深度撞击”彗星任务揭示的太阳驱动周期将只产生少量的水,不过,这显示,月球并不是科学家长期以来想象那样完全干燥的地方。
早期数据显示,可能的冰层存在于被永久遮挡的月球两极附近的陨石坑中,在月球漫长的历史过程中,彗星撞击带来的水可能埋藏在这些陨石坑中。
六月份, 发射了两个新的太空飞行器,5.04 亿美元的月球侦察轨道器(Lunar Reconnaissance Orbiter)和 7900 万美元的月球陨石坑观察和感应卫星(Lunar Crater Observation and Sensing Satellite),也被称为 Lcross。
LRO 太空飞行器在仅 31 英里的高度绕月球飞行,设计该飞行器的目的是绘制空前详细的月球表面地图,以帮助确定未来载人飞行任务可能的着陆点。 Lcross 则明确以水为中心。
如果一切进展顺利,曾推动 LRO 和 Lcross 到达月球的第二级火箭用完后,将于十月九日坠落到被永久遮挡的陨石坑,把推测可能含有冰的土壤抛到阳光下,供 LRO、哈勃太空望远镜和地面的天文台进行直接的分析。 Lcross 将会穿越扬起土壤的飘浮区域,在它也坠落到月球表面前把数据传回地球。