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我們對火星瞭解得越多，似乎這個紅色星球就越冰冷。最近離開的鳳凰號著陸器挖掘出了水冰，甚至在其位於北部極地平原的位置看到了飄落的雪。現在，來自火星勘測軌道飛行器的資料表明，在薄薄的地殼碎片層下，埋藏著巨大的冰川，它們更靠近赤道。
今天發表在《科學》雜誌上的研究結果來自該航天器的淺層雷達，即SHARAD，它可以穿透表面並檢查其下方的東西。在這種情況下，SHARAD 指出，兩個長期可見的中緯度特徵，其中一個大約是洛杉磯的三倍大，幾乎完全由水冰組成。（疑似冰川被碎片覆蓋，遮擋了它們，但也像街道上的碎屑在路邊雪堆上形成一層不透明的保護層一樣，使冰免於昇華成水蒸氣。）
研究報告的合著者、科羅拉多州博爾德市西南研究所的行星科學家羅傑·菲利普斯說，一些研究人員曾認為，在火星中緯度地區大量存在的這些特徵主要是岩石，由相對少量的冰潤滑。但SHARAD的結果表明，普遍存在均勻的冰川，內部缺乏岩石碎片。“我感到驚訝的是，冰在雷達資料中看起來如此乾淨，而且表面層如此薄，”主要作者、德克薩斯大學奧斯汀分校的地球物理學家傑克·霍爾特說。亞利桑那大學圖森分校的行星科學家維克多·貝克沒有參與這項研究，他說水冰冰川的證據令人信服。“這仍然是一種間接測量，但我完全相信它是冰，”他說。“這是一種物理測量，你除了存在冰之外，無法以任何方式解釋它。”
貝克說，對火星表面的研究表明，該星球的遙遠過去存在冰川特徵的歷史。“現在，在某些方面有點令人驚訝的是，”他補充道，“冰仍然存在。” 事實上，火星的氣候不利於在如此靠近星球赤道的地方形成冰。（研究人員關注的是從南緯30度到60度之間的緯度帶——在地球上，巴西的阿雷格里港大約位於赤道以南30度。）
“在目前火星的氣候條件下，冰不應該在這些緯度的表面積累，也不能存在，”霍爾特說。“因此，除了保護層之外，還需要過去的區域冰川作用。” 作者指出，由於沒有一個足夠大的月球來穩定它，火星的軸向傾斜度比地球的穩定得多，導致其氣候隨著時間的推移而波動。
目前尚不清楚這些地層中有多少冰，但其中一個被調查的特徵似乎大約有半英里（0.8公里）厚。菲利普斯指出，SHARAD 還沒有完成對冰川的窺探。“我們還沒有調查整個中緯度地區，”他說。（目前的研究僅關注南半球，但也指出赤道以北也存在類似的特徵。）
研究人員表示，隨著時間的推移和火星勘測軌道飛行器地下雷達的更多掃描，他們將能夠更好地估計冰的體積。但是，總而言之，這些冰川可能構成火星兩極區域之外最大的水儲存庫。
貝克說，這些儲量將是未來人類探索火星的關鍵。“冰是關鍵資源，”他說，並指出太陽能——在較低緯度地區更豐富——可以被用來產生氫氣和氧氣。“火星沒有多少遊離氧，而人們需要它來呼吸。氫氣是從火星返回的絕佳燃料。”