近几十年来,我们已经意识到地球上有很多冰下深处的水。在某些情况下,我们紧张地观察着这些水,因为它深埋在冰原下面,在那里它可以润滑冰盖滑入大海。但我们也发现了被困在两极附近冰层下的湖泊,可能已有数百万年之久,这增加了它们可能蕴藏着古老生态系统的可能性。
现在,研究人员正在将我们用来寻找那些冰下湖泊的一些相同的技术应用到来自火星的数据中。这一结果支持了早先的说法,即在这颗红色星球的极地冰层下有水体被困。
火星显然有大量的水被锁在冰原中,其中一些水在大气层中循环,因为轨道循环会使一极或另一极变得稍微温暖一些。但是火星上不会有纯净的液态水--那里的温度不足以维持很长时间,而且大气压力太低,无法阻止任何液态水沸腾进入大气层。
然而,计算表明,液态水在火星上是可能的,只是不可能在火星表面。有了足够的溶解盐,富含水的盐水可以在火星上普遍存在的温度下保持液体-即使在极地地区也是如此。如果它被困在火星表面之下,即使大气稀薄,也可能有足够的压力使其保持液态。那个表面可能是火星土壤,人们正在考虑这种可能性。但它的表面也可能是我们在火星上发现的冰原之一。
这种可能性帮助推动了火星快车轨道器上MARSIS(火星地下和电离层探测先进雷达)的设计。MARSIS是一种雷达设备,它使用的波长是水冰透明的。因此,返回仪器的大部分光子都被冰和其他东西之间的界面反射:大气,底层的基岩,可能还有冰和它下面的液体卤水之间的任何界面。
这似乎就是2018年发布的原始结果所表明的。在火星南极附近一个叫做乌提米·斯图里的区域。研究人员在冰下的一些特定位置看到了明亮的反射,与底层基岩造成的反射截然不同。他们将此解释为冰和一些液态盐水之间的边界。
与早先的结果相比,有两件事发生了变化。其一是火星快车继续经过火星极地地区,产生更多的数据进行分析。第二,对地球上冰盖湖泊的研究也取得了进展,使用类似的数据从轨道上发现了新的湖泊。因此,最初工作背后的一些团队决定,是时候重新考察乌尔蒂米·斯图里的冰原了。
分析包括观察从250x300平方公里区域反射回MARSIS仪器的光子的细节。其中一个方面是可以从数据中辨别出的不同层的基本反射率。信号的其他方面可以告诉我们反射边界的表面有多光滑,以及边界的性质是否突然改变。