長久以來,科學界普遍認為火星當前的氣候條件過于嚴苛,液態水難以穩定存在。然而,一項基于火星探測數據的新發現,正在挑戰這一傳統認知。歐洲航天局“火星快車號”探測器搭載的“火星地下與電離層探測先進雷達”(MARSIS),在火星南極冰蓋下方約19公里寬的區域內,捕捉到了異常強烈的雷達反射信號。這一信號的波形特征,與冰層下封存液態水時預期的雷達回波高度吻合,引發了科學界的廣泛關注。
若這一發現最終被證實,將徹底改變人類對火星氣候環境的理解,甚至可能重新點燃關于火星是否存在適宜微生物生存條件的討論。不過,研究人員也強調,在火星極端低溫的環境下,液態水長期穩定存在的可能性極低。除非存在高濃度鹽分形成的鹵水,或者局部地熱活動提供熱量,否則液態水幾乎無法在南極冰蓋下持續存在。
面對這一矛盾,科學界開始探索其他可能的解釋。例如,分層沉積的干冰(固態二氧化碳)與水冰的組合,或者含鹽冰層與黏土礦物的混合體,都可能在無需實際液態水存在的情況下,增強雷達反射率。這些“干燥”模型為理解火星南極的異常信號提供了新的思路。
為了驗證MARSIS的發現,科學家們轉向了美國宇航局的“火星勘測軌道飛行器”(MRO)及其搭載的“淺層雷達”(SHARAD)。盡管SHARAD的工作頻率更高、分辨率更優,但其傳統探測模式受限于深度,無法觸及南極冰蓋底部。為此,任務團隊實施了一項創新操作:將航天器沿飛行軸滾動120°,遠超此前28°的極限。這一被稱為“超大角度滾動”(VLR)的技術,顯著提升了SHARAD的探測深度與信號強度,使其首次能夠對可疑高反射區域的底部結構進行有效探測。
在近期發表于《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)的一項研究中,加雷斯·摩根及其團隊系統分析了91次直接飛越該高反射區域的SHARAD觀測數據。這些數據為進一步理解火星南極的異常雷達信號提供了關鍵線索,也為科學界探索火星氣候與地質演化提供了新的方向。目前,相關研究仍在持續深入,科學家們正通過多學科交叉驗證,逐步揭開火星南極冰蓋下的神秘面紗。











