一项新的研究表明,尽管火星的温度很低,杏耀客户端但今天它的表面可能会形成湖泊。
研究人员表示,尽管极少量的水会在火星的低压大气中迅速蒸发,但来自含水层等水源的水可能会维持足够长的时间形成水塘,较大的水塘至少能保持液态一年。
“没有人怀疑液态水在火星卫星上的某个位置,”亚利桑那州行星科学研究所的朱尔斯·戈德斯皮尔告诉Space.com。“我感兴趣的问题是,考虑到今天的条件,对液态水的敌意,你还能得到它吗?”
他创建了一个模拟程序,以确定液态水是否可以形成水坑并保持液态。
11月12日,在马里兰州国家港湾举行的第47届美国天文学会行星科学部年会上,戈德斯皮尔介绍了他的研究结果。
流,水,流!
数十亿年前,火星有厚厚的大气层和相对温暖的表面,还有大量的液态水。但是,这颗红色星球在数十亿年前就把大部分空气流失到了太空中,因此,今天非常寒冷和干燥。
例如,现在火星表面的温度可以降到零下80华氏度(零下60摄氏度)以下。而且地球的表面压力很低,所以少量的液态水会迅速转化为气体。
“如果你把水放在表面,要么蒸发,要么冻结,”Goldspiel说。
最近的研究表明,如果有大量的水从诸如地下蓄水层之类的水源流出,那么这些水就能在地表保持液态一段时间,从而形成令人费解的所谓的“循环斜坡线”(RSL),这种地貌在温暖的月份出现在一些红色星球的斜坡上。如果山体滑坡或其他事件暴露了地表水源,就可能形成RSL。研究人员说,最终,水会开始结冰,重新注入水源,切断水流。
戈尔德斯皮尔想知道,如果水成功地聚集在一个池子里,会发生什么。他模拟了热水和冷水顺着斜坡流下来,并将其收集到一个半径为320英尺(100米)的盆地中。虽然表层会蒸发掉,但最终会覆盖上一层冰。
对于只有10英尺(3米)深的浅池塘,Goldspiel发现水几乎会立即结冰。然而,他发现,当水流得足够长,形成大约65英尺(20米)深的湖泊时,它至少能保持液态一年。
此外,据Goldspiel测定, 杏耀平台总代结缘,温度在35华氏度(2摄氏度)左右的冷水会形成一层冰壳,起到热毯的作用。在火星的夏天,任何限制水源的冰都可能融化,让更多的水流入池中。新的水会冻结在现有的冰层上,但会提供一些热量,让与液态水接触的冰层融化,帮助冰层变薄,即使在建造过程中也是如此。
然而,如果水是热的——大约170华氏度(77摄氏度)——它不仅可以建造小湖,而且有助于保持水面下的水层是液态的。在火星表面下已经发现了冰床,其他科学家提出液态水可能存在于火星的红土之下。许多天体生物学家说,小块的地下水体甚至可能能够支持生命,保护它们不受侵蚀地球的有害辐射的伤害。
热水的一次喷射最终会冻结。到目前为止,戈德斯皮尔只模拟了一个火星年,杏耀app但他计划再模拟一个火星年,看看这样的水池能维持多久才会结冰。他估计需要三到四年时间才能完全冻结。
然而,如果这些水被不断补充,游泳池可能会持续更长的时间,因为流入的热水有助于融化已经变薄的夏季冰。热水可能来自低压热液喷口,或者像Goldspiel所说的“热液渗漏”。
戈德斯皮尔指出,虽然170华氏度听起来很热,但“在地球上,你总是能看到这样的温度,或者像黄石公园的水一样热。”[NASA发现古代火星可能有生命存在]
“对于水热系统来说,这不是一个不合理的温度,”他说。
深,不热
自20世纪80年代以来,人们就一直在探索火星上可能存在水的想法,但就戈德斯皮尔所知,还没有人探索过在今天的条件下,水在不同深度可以保持液态的时间。
虽然没有迹象表明这些冰袋可能暗示这些湖泊,但这并不意味着在目前的条件下它们不能在未来形成。但Goldspiel说,即使是临时修建,这些水池的水流速度也必须很快,而且水池必须很深。
“冷水并不一定比温水冻结得更快,”Goldspiel说。“较深的一层比较薄的一层冻结得快。”