火星南极冰盖之下,是否存在隐秘湖泊?这一科学谜题再次引发了广泛讨论。欧洲火星快车号航天器在多年前曾探测到疑似液态水湖的信号,但最新的计算机模拟结果却对这一发现提出了挑战。
2012年,火星快车号捕捉到了火星南极冰盖的壮观景象,那是一片由水冰和干冰构成的明亮白色区域。随后,在2018年,该航天器利用其先进的雷达仪器MARSIS,在名为Planum Australe的平原下探测到了疑似液态水湖的存在。这一发现立即引起了科学界的轰动,因为如果能够证实火星上存在液态水,那么这将为寻找外星生命提供重要线索。
然而,随后的研究却开始对这一发现产生质疑。火星表面的温度极低,大气压也极低,液态水在这样的环境下几乎不可能稳定存在。尽管如此,科学家们还是提出了一些可能的解释,比如地下可能存在一些天然的防冻剂,如高氯酸钙和高氯酸镁,这些物质能够降低水的冰点,使得液态水在地下得以保存。
为了进一步证实这一发现,科学家们开始寻找其他证据。他们发现,液态水的存在可能会改变冰层与其下方基岩之间的摩擦力,使得冰层能够更快地流动,从而在地表形成波谷和波峰。这种地表起伏的现象在Planum Australe地区确实被观察到了,但这并不足以完全证实液态水的存在。
现在,来自康奈尔大学的一个科学家团队提出了新的研究结果,他们通过计算机模拟发现,紧密的冰层也可能会产生与液态水相似的雷达反射信号。这一发现进一步加剧了关于火星南极冰盖下是否存在液态水湖的争议。
康奈尔大学的丹尼尔·拉利奇领导了这一研究。他表示,紧密的冰层在雷达波的作用下,会产生强烈的反射信号,这些信号看起来与液态水层的反射非常相似。为了验证这一假设,他们进行了数千次模拟实验,通过改变冰层的厚度和成分来测试其反射效果。结果发现,在多次模拟中,紧密的冰层确实能够产生与MARSIS检测到的明亮雷达反射相似的信号。
拉利奇团队认为,这一发现至少提供了一个更简单、更可能的解释来替代液态水湖的存在。他们指出,雷达波的相干叠加效应是导致紧密冰层产生强烈反射信号的关键原因。由于冰层被压得如此紧密,每一层都会反射回一部分雷达波,这些波在空间中叠加并合并,从而增强了其强度。
尽管如此,关于火星南极冰盖下是否存在咸水湖的问题仍然没有得到最终解答。拉利奇表示,如果水层真的存在且离地表较近,那将是非常令人兴奋的。但目前来看,他更倾向于认为这些信号是由紧密的冰层产生的。