火星山坡和陨石坑内，存在着一些形似蜂蜜溪流的构造，它们被尘埃覆盖，冻结在原地。这些构造实际上是冰川，以几乎难以察觉的速度缓慢地向前移动。多年来，科学家们一直认为它们主要由岩石构成，其中只混杂着少量的冰。过去二十年的研究表明，其中一些冰川实际上主要由冰构成，表面只有一层薄薄的尘埃和岩石。如今，发表在《伊卡洛斯》杂志上的一项新研究表明，这种情况并不局限于少数几个地点——火星各地的冰川都含有超过80%的水冰。

这一发现表明，火星的冰川沉积物在全球范围内极其纯净，这为了解火星的气候历史提供了新的视角，并为未来的探索指明了潜在的资源。

这项研究由以色列魏茨曼科学研究所的应届毕业生尤瓦尔·斯坦伯格（Yuval Steinberg）领导。他的合著者奥德·阿哈龙森（Oded Aharonson）和艾萨克·史密斯（Isaac Smith）是图森行星科学研究所的资深科学家，分别在魏茨曼科学研究所和约克大学任职。

阿哈龙森说： “这项研究凸显了NASA 的项目不仅在美国国内推动科学进步，而且还惠及世界各地的学生。”

这是火星上被碎屑覆盖的冰川的一个例子。对这些特征的新研究表明，它们比以前认为的要纯净，这对于理解火星的总体水资源收支以及未来载人任务的资源利用具有重要意义。图片来源：NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学

当研究人员回顾早期的研究时，他们意识到对碎屑覆盖的冰川的分析不一致且难以比较。

“研究人员在不同的地点应用了不同的技术，结果难以进行比较，”史密斯解释说。“我们研究中的其中一个地点从未被研究过，而我们使用的五个地点中，有两个地点此前只进行过部分分析。”

为了解决这个问题，研究小组开发了一种标准化的方法来检查被碎屑覆盖的冰川。他们专注于两个关键测量指标：介电特性（反映雷达波穿过材料的速度）和损耗角正切（表明材料吸收了多少能量）。这些数值使得估算冰川内冰与岩石的比例成为可能——这无法仅通过表面观察来确定，因为尘埃和岩石常常会遮挡下方物质。

火星冰川的全球比较

他们还在火星上发现了另一个可以利用SHARAD（火星勘测轨道器上浅层雷达仪器的缩写）进行此类分析的区域。这样，他们就拥有了分布在这颗红色星球上的五个站点，从而可以进行全球范围的比较。

研究团队调查了五个冰川纯度的地点。这些地点彼此不同，但冰岩比例却相似，这意味着火星可能经历过一次大规模冰川期，也可能经历过多次性质相似的冰川期。图片来源：Steinberg 等人

他们惊讶地发现，所有冰川，即使是在相反的半球，也具有几乎相同的特性。

“这很重要，因为它告诉我们，火星冰川的形成和保存机制很可能在任何地方都相同，”史密斯说。“由此，我们可以得出结论，火星经历过一次大规模冰川期，或者经历过多次性质相似的冰川期。而且，通过首次将这些地点和技术整合在一起，我们能够统一对这些类型冰川的理解。”

了解这些冰川的最低纯度有助于科学地理解冰川的形成和保存过程。此外，当利用水等当地资源成为关键任务时，这将有助于规划未来人类对火星的探索。

接下来，研究小组将寻找更多的冰川，以增加全球比较，并巩固对这些尘埃覆盖的谜团的理解。

编译自/ScitechDaily