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乾涸的峽谷、河道和溝壑網路遍佈乾旱的火星地貌。與其他證據一起，這些古代火星地表條件的物理遺蹟表明，這顆行星曾經被液態水浸透。這些水現在在哪裡？科學家們推測，一部分水蒸發到了大氣中，而其餘部分則位於地表之下。今天宣佈的發現為這一假設提供了迄今為止最強有力的支援：根據新的資料，大量的冰很可能存在於火星地表下僅幾十釐米的土壤下。
研究人員使用了火星奧德賽號宇宙飛船上的伽馬射線光譜儀來繪製火星表面發射的伽馬射線和中子。元素和宇宙射線（不斷轟擊所有行星）之間的相互作用會產生這些伽馬射線和中子。具體來說，當宇宙射線撞擊一個元素時，就會釋放出中子。這些中子可能會逃離行星表面，或者激發周圍元素的原子核，這些原子核會透過發射伽馬射線做出反應。每種元素都會發射獨特的伽馬射線和中子組合，因此具有獨特的指紋。在昨天《科學》雜誌發表的三篇論文中，研究人員報告說發現了高濃度氫元素的證據，氫是水的指標。結果表明，在火星表面下大約30到60釐米的岩石多孔土壤的縫隙中存在大量的水。從極地冰蓋的邊緣延伸到中緯度地區，冰層的厚度很難確定——它可能在幾百釐米到一公里深之間的任何地方。
如果得到證實，這些冰沉積物的位置可能會決定未來探測車的著陸地點、樣本返回的地點，甚至可能決定人類定居點的地點。“我們已經懷疑火星曾經在地表附近有大量的水。我們試圖回答的大問題是‘那些水都去哪兒了？’以及‘這對生命有什麼影響？’”華盛頓特區 NASA 總部的火星計劃科學家 Jim Garvin 評論說。“正如奧德賽團隊所做的那樣，測量和繪製火星極地地區的冰凍土壤是這個難題的重要組成部分，但我們需要繼續尋找，可能在更深的地下，尋找我們認為火星曾經擁有的其餘水去了哪裡。”