一項新的研究表明，儘管火星溫度極低，但今天其表面可能能夠存在液態水湖泊。
儘管極少量的水會在火星的低壓大氣層中迅速蒸發，但來自含水層等來源的水可能持續足夠長的時間形成水池，較大的水池至少可以保持液態一年，研究人員表示。[照片：在火星上尋找水]
“沒有人懷疑液態水在某個時候存在於火星上，”亞利桑那州行星科學研究所的朱爾斯·戈德斯皮爾 (Jules Goldspiel) 告訴 Space.com。“我感興趣的問題是，在今天這種不利於液態水的條件下，你（仍然）有可能得到它嗎？”
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他建立了一個模擬，以確定液態水是否可以彙集成水坑和形成水池，從而在今天保持液態。
“你有可能在短時間內得到它，”戈德斯皮爾說，他於 11 月 12 日在馬里蘭州國家港舉行的美國天文學會行星科學分會第 47 屆年會上展示了他的研究結果。
流動吧，水，流動吧！
數十億年前，火星有一個稠密的大氣層和一個相對溫暖的表面，擁有大量液態水。但是這個紅色星球在數十億年前將其大部分空氣流失到太空，因此今天非常寒冷和乾燥。
例如，現在火星表面的溫度可能會降至零下 80 華氏度（零下 60 攝氏度）以下。而且這顆行星的表面壓力很低，因此少量的液態水會迅速變成氣體。
“如果把水放在表面，它要麼蒸發，要麼結冰，”戈德斯皮爾說。
最近的研究表明，如果大量水從含水層等來源流出，它可以暫時保持在表面呈液態，從而形成被稱為週期性斜坡紋線 (RSL) 的令人費解的特徵，這些特徵出現在紅色星球一些斜坡上溫暖的月份。如果山體滑坡或其他事件暴露了地表的水源，則可能會形成 RSL。研究人員說，最終，水將開始凍結並重新堵塞水源，從而切斷水流。
戈德斯皮爾想知道如果水設法彙集到一個水池中會發生什麼。他模擬了熱水和冷水沿著斜坡流下，彙集到一個半徑為 320 英尺（100 米）的盆地中。雖然表面層會蒸發掉，但一層冰最終會覆蓋這樣的水池。
戈德斯皮爾發現，對於深度僅為 10 英尺（3 米）左右的淺池塘，水幾乎會立即凍結。然而，當水流動足夠長的時間以形成約 65 英尺（20 米）深的湖泊時，它將至少保持液態一年，他發現。
此外，戈德斯皮爾確定，溫度約為 35 華氏度（2 攝氏度）的冷水會形成一層冰殼，起到隔熱層的作用。在火星的夏季，任何扼制水源的冰都可能融化，使更多的水流到水池。新水會在現有冰層之上凍結，但會提供一些熱量，這些熱量可以透過並融化與液態水接觸的層，從而有助於在形成冰層的同時使其變薄。
然而，如果水是熱的——大約 170 華氏度（77 攝氏度）——它不僅可以建立小型湖泊，還可以幫助保持地表下的水層呈液態。冰層已經在火星表面下被發現，其他科學家也提出液態水可能存在於這顆星球的紅色塵土之下。許多天體生物學家說，地下水袋甚至能夠支援生命，免受肆虐地球的有害輻射的侵害。
來自熱水來源的一次性噴發最終會凍結。到目前為止，戈德斯皮爾只運行了他的模擬一個火星年，但他計劃執行更長時間，以瞭解這樣的水池在完全凍結之前可以持續多久。他估計需要三到四年才能完全凍結。
然而，如果不斷補充水分，水池可能會持續更長時間，湧入的熱水有助於融化已經變薄的夏季冰層。熱水可能來自低壓熱液噴口等特徵——或者，正如戈德斯皮爾稱之為“熱液滲漏”。
戈德斯皮爾指出，雖然 170 華氏度聽起來很熱，“在地球上，你經常會看到這樣的溫度，或者像黃石公園出來的熱水一樣。”[美國宇航局發現（影片）古代火星可能支援生命]
“對於熱液系統來說，這並不是一個不合理的溫度，”他說。
深，但不熱
自 1980 年代以來，人們一直在探索今天火星上可能存在水流的想法，但據戈德斯皮爾所知，沒有人探索過在今天的條件下，水在不同深度可以保持液態多長時間的想法。
儘管沒有跡象表明存在暗示這些湖泊的冰層，但這並不意味著它們在目前條件下未來不可能形成。但戈德斯皮爾說，為了使這些水池即使是暫時形成，水也必須快速流動，而且水池必須很深。
“冷的（水）不一定會比熱的（水）凍結得快，”戈德斯皮爾說。“深的（層）比薄的（層）凍結得快。”
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