康奈尔大学的研究人员针对火星“液态水”之谜提供了更简单的解释

康奈尔大学的研究人员解释说，在火星南极下方观测到的明亮雷达反射可能是冰层的细微变化造成的，而不是液态水，这对以前关于地表下湖泊的假设提出了挑战。研究人员为最初被认为是火星南极冰盖下的液态水的明亮雷达反射提供了一个简单而全面的解释--尽管不那么引人注目。

他们的模拟结果表明，水冰层的微小变化--地面穿透雷达仪器无法分辨--会造成雷达波之间的建设性干扰。这种干扰可以产生反射，其强度和可变性与迄今为止的观测结果相吻合--不仅在被认为是液态水的区域，而且在整个所谓的南极层状沉积物中都是如此。

康奈尔天体物理学和行星科学中心副研究员丹尼尔-拉利奇（Daniel Lalich）说："我不能说下面有液态水是不可能的，但我们的研究表明，有更简单的方法可以利用我们已经知道那里存在的机制和材料，获得同样的观测结果，而不必走那么远。仅仅通过随机机会，你就可以在雷达中产生同样的观测信号。"

拉利奇是最近发表在《科学进展》（Science Advances）上的一项研究的第一作者。

机器人探险家们提供了大量证据，证明水在远古火星表面流动过，包括美国宇航局"坚毅"号漫游车正在调查的一个前河流三角洲。欧洲航天局领导的"火星快车"轨道飞行器科学小组的成员在2018年宣布，他们发现了一个埋藏在南极盖下面的湖泊。这产生了巨大的影响：有液态水的地方就可能有微生物生命。

重新解读雷达观测数据

拉利奇说，虽然同样明亮的雷达反射可能表明地球上有一个冰川下湖泊，但火星上的温度和压力条件却截然不同。之前研究人员曾利用更简单的模型表明，在没有液态水的情况下也能产生明亮的雷达信号，但他说，关于冰盖下冰冻二氧化碳层的假设很可能是不正确的。

新研究讲述了一个更完整的故事，通过更现实的建模弥补了雷达干扰假说的不足。数以千计的随机生成的分层方案仅以火星两极已知的条件为基础，并以数十或数百英里的预期方式改变冰层的成分和间距。

这些微小的调整有时会产生明亮的地表下信号，与火星快车轨道器的 MARSIS 雷达仪器使用的三个频率中的每一个频率的观测结果一致，该仪器由美国国家航空航天局和意大利航天局合作研制。拉里奇认为，原因可能很简单：雷达波从间隔太近、仪器无法分辨的地层中反弹出来，可能会结合在一起，从而放大了它们的波峰和波谷。

"这是我们第一次提出一种假设，可以解释冰盖下方的全部观测结果，而无需引入任何独特或奇怪的东西。我们得到的明亮反射散布各处的这一结果，正是所期望的雷达薄层干扰的结果。"

虽然不排除未来有更强大的仪器进行探测的可能性，但研究人员怀疑红色星球上的液态水和潜在生命的故事早已结束。

"如果在地表附近有液态水，那将会非常令人兴奋。我只是认为那里没有。"

编译自/ScitechDaily

DOI: 10.1126/sciadv.adj9546