火星上的水可能被困在行星外壳中，而不是消失在太空中

火星有水，直到没有。

科学家认为，大约40亿年前，地球表面存在大量液态水，足以形成河流，湖泊，海洋甚至海洋，甚至还可以维持生命。

但是在接下来的十亿年里发生了一些事情，导致水从地表流失，直到剩下的就是我们今天所看到的世界的寒冷干燥的荒原。

发生这种情况的原因和方式仍然是个谜。

加州理工学院的伊娃·谢勒（Eva Scheller）说：“我们不完全知道为什么水位下降而火星变得干旱。

近年来，美国宇航局（NASA）的火星轨道MAVEN航天器的结果表明，水资源枯竭的驱动力可能是大气损失。

很久以前，由于未知的原因，火星失去了强大的磁场，使该行星暴露于太阳对大气侵蚀的爆发中。

结果，火星的大部分空气逃逸到了太空，大概带走了地球上大部分的水。

但是在本周发表的一篇新论文中，谢勒和她的同事认为：仅凭这一过程并不能解释火星的现代干旱。

相反，他们说：地球上大量的水（介于30％至99％之间）以称为地壳水化的过程退回到地壳中，直到今天仍然存在。

该研究的合著者加州理工学院的伯大尼·埃尔曼（Bethany Ehlmann）说：“（太空）损失必须非常大才能解释火星水的全部损失。

”提出研究的科学会议。

“我们意识到，就火星地壳中水的性质而言，我们需要关注火星勘探最后10至15年的证据。

利用来自各种火星任务的大量证据，研究小组发现当今的大气损失率不足以解释所有火星水的消失。

此外，在火星大气中观察到的氘与氢之比（这是计算其水上过去的重要线索），也与地球上所有的水都流失到太空中不一致。

氢足够轻，很容易从行星的重力作用中滑脱，而元素的重同位素氘则不能。

因此，当今大气中氘的相对缺乏表明以这种方式损失的水可能比人们想像的少。

需要另一种解释。

地壳水合作用是将水掺入矿物晶体结构的一种自然选择。

实际上，以前曾提出将其作为火星失水的重要机制。

各种证据都令人信服地表明，这一过程一定是在地球历史上的某些时刻发生的。

例如，美国宇航局（NASA）的火星奥德赛（Mars Odyssey）航天器上的中子光谱仪仪器的结果于2001年到达该行星，结果表明：基本上到处，地壳中至少有2％的水。

埃尔曼说：“在赤道中，这是土壤和岩石中的水。

” NASA火星侦察轨道器的后来发现证实了这些结果，将水合矿物质绘制在火星表面。

她补充说：“很明显，发现水质改变的证据是普遍的，而不是罕见的。

这种地壳水合的情况并不意味着火星在其地下隐藏了液态水仙境。

相反，因为水将被矿物质锁定，所以火星地壳可能特别富含粘土和水合盐。

在地球上，这一过程并没有夺走我们的海洋这一事实可能与板块构造有关，这使得通过火山活动有效地释放了岩石锁水。

但是，在没有诸如火星之类的板块构造的行星上，这些水将仍然被捕获。

谢勒说，如果火星目前的大气损失率与很久以前相同，那么地壳水化的数字很可能接近99％的估计值。

她说：“但我们不确定的是，火星的大气结构（过去）是什么样的。

” “有多种因素可以使空间损失率变得很高。

” 一种可能的方法是火星沙尘暴，这可能会大大增加损失率，美国宇航局戈达德太空飞行中心太阳系探索部主任，火星表面“好奇号”探测器和MAVEN仪器的首席研究员保罗·马哈菲（Paul Mahaffy）说。

他说，在全球沙尘暴期间，“一年内水中的氢气价值可能会在45天内损失掉。

因此，[在火星上]随时间流失的历史是复杂的，并未完全受到约束。

谢勒说：“无论损失率有多高，大量的水都会流到地壳中，可能占地球总数的一半以上。

”研究小组估计，在这个行星的Noachian时期（从41亿年前延伸到37亿年前），火星将损失40％至95％的水。

但即使在火星历史的后期，火山活动也爆发了可能会回收一些地下水分，从而有可能使地球的可居住性得到极大提高。

“你可能有偶发的居住环境。

”位于华盛顿特区的美国宇航局NASA火星探测计划的首席科学家迈克尔·迈耶（Michael Meyer）说：“真正的问题是这些火山爆发的速率是多少。

我们认为35亿年前就有水可用。

大约三十亿年前呢？”

因此，了解火星失去水的方式和时间对于了解生命是否在那里存在以及持续多久至关重要。

“地表水的持久性可能与火星上生命的可能出现和存在高度相关，”马哈菲说。

当前和将来的任务可以帮助我们更好地回答这个问题。

其中一项工作是国际火星制冰仪任务，这是美国宇航局，日本，加拿大和意大利之间的一项合作，计划于本十年晚些时候发射。

梅耶说：“尽管它本身是为了寻找水而设计的，但它可以为您提供地下层。

” “而且，如果您能够确定层是什么，则可以进行一些体积计算。

与此同时，上个月降落在火星上的NASA恒心漫游车也可能提供有关其着陆点Jezero Crater的水合矿物质含量的有用结果。

更重要的是，它将在下一个十年将其带回地球后收集有助于进一步研究该问题的样本。

梅耶说：“我们可以测量这些水中的氘氢比。

” “这将帮助我们弄清火星的古代部分（是什么样的）。