火星水資源豐富易開採：地下冰深度僅一米，厚度超百米

來源 | 澎湃新聞

在未來數年，火星將迎來中、美、印、歐的多個登陸探測器。而「矽谷鋼鐵俠」馬斯克的2030年火星殖民計劃，更是這一波「火星熱」推向高潮。

火星的首批殖民者，將面對一顆荒漠遍野、塵暴漫天的紅色星球。氧氣是沒有的，那麼水呢？除了火星極地的巨大冰蓋，人類探知北半球烏托邦平原下存在頗具規模的冰層。不過，這些冰層的深度、厚度、純凈度，尚不明確。

最新一期《科學》雜誌發表了好消息：美國一個聯合團隊在火星中緯度地區的8處陡坡發現了冰藍色的崖面，這是因侵蝕而露出的地下冰層。這些純凈的地下冰最淺不過地下1到2米，厚度超過100米。

火星上的冰崖

這意味著，火星的水資源其實相當豐富，且開採利用的難度不大。主導研究的美國地質調查局天體地質專家鄧達斯（Colins Dundas）認為，火星地下冰的分布要比人類此前認為的更廣泛，它們能作為分析火星氣候變遷的重要信息載體，也可能作為人類的未來資源。

· 火星之水 ·

火星上沒有液態水。一方面，火星的大氣層稀薄，氣壓只有地球標準大氣壓的0.6%；另一方面，火星地表平均溫度低至零下63攝氏度。所以，除了大氣層中的極少量水蒸氣外，火星上的水都以冰的形式存在。

不過，火星上疑似被水流沖刷而成的河谷、三角洲、湖床等等，都暗示著火星歷史上曾經擁有大量流動水，甚至是一片浩瀚的海洋。那時，火星的大氣層可能更稠密，溫度更高。

如今，火星上還有多少殘留的水呢？2002年，奧賽德號飛行器看到火星的兩極覆蓋著乾冰和水冰混合而成的巨大冰冠。

火星兩極覆蓋著冰冠

2006年，NASA的火星勘測飛行器（MRO）進入火星軌道，其攜帶的「淺層雷達」設備探測到火星地下埋藏著大量冰。不過，光憑雷達信號，科學家們還無法確定這些冰的深度。此外，也有人猜測，這些冰不是整片整片的純凈冰川，而是滲入火星土壤空隙的冰泥。

若干年前，火星上的隕石坑揭開了地下冰的一角面紗。通過分析北半球高緯度平原上若干隕石坑的沉積物成分，科學家們找到了純凈冰塊。那麼，這些純凈地下冰是星星點點分布，還是連成一片？

· 崖面上的冰藍色 ·

十多年來，鄧達斯的日常工作就是分析MRO傳回的十多張高解析度圖像。數年前的一天，她發現紅色星球的茫茫沙海中露出一片淡淡的冰藍。

這是一處經侵蝕形成的百米懸崖崖面，暴露出大量純凈的水冰。隨後，鄧達斯又在其餘7處懸崖找到了類似的冰藍色。這個發現意味著，在遠離極地的中緯度地區，僅僅1到2米的地下就埋藏有百米深的純凈冰層。火星地下冰的分布範圍，遠超科學家此前的預期。

火星北半球烏托邦平原下探得大量地下冰

鄧達斯團隊持續觀察這些成片的地下冰，它們在夏天裡不會消失。2017年夏天，MRO拍攝到幾塊巨石從崖面上滾落，它們顯然是由於整片冰層逐漸侵蝕而鬆動的。

此外，崖面上的藍色顯示出深深淺淺的條紋，這說明，這些冰是一層一層堆積起來的。

它們是如何形成的呢？科學家們猜測，數百萬年來，火星的自轉軸傾角發生了較大的變化。這些地區曾存在大量冰川，每一季的積雪逐漸堆疊，壓縮成了如今的地下冰。

· 火星登陸選址 ·

如果能把這些地下冰樣本帶回地球，地質學家們就可能了解更多火星氣候變化的歷史。斯坦福大學的太空科學家G. Scitt Hubbard說道：「它們保存著回溯歷史的重要檔案。」

除此之外，這也給火星登陸計劃提供了新思路。正在幫助NASA研究火星登陸選址問題的科羅拉多礦業學院太空資源中心主任Angel Abbud-Madrid就激動不已。水是宇航員生存的必需物質，也能和火星大氣中富含的二氧化碳反應生成可作燃料的甲烷。這些冰崖可以提供方便開採的豐富水資源。

不過，此次發現的8處冰崖分布在南緯和北緯55度左右的地區，冬季寒冷黑暗。人類無法在那裡建立太陽能基地。目前，NASA只考慮緯度50度以內的區域。Hubbard希望NASA著手在更低緯度尋找類似的冰崖。

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