科學家在火星大峽谷發現了大量的地下水
科學家們在火星上發現了一個新的巨大的水沉積物，這個地層通常被稱為紅色星球的大峽谷。微量氣體軌道飛行器（TGO）已經探測到一塊面積約為荷蘭大小的區域，在那里，水可能占近地表物質的40%。
上圖：火星上的“大峽谷” —— 水手谷的一段地表下現在發現了大量的水源。
雖然，人們認為火星表面曾經有巨大的海洋，但今天的火星比地球上任何沙漠都要干燥。但在這顆紅色星球上可能仍然有水 —— 主要以冰的形式圍繞兩極，或者可能在地下深處的咸水湖泊中，盡管 后一種觀點的證據褒貶不一。
在更靠近火星赤道的地方，在地表附近的土壤中檢測到了少量的水，要么是冰的形式，要么是水合礦物的形式。但新發現的儲藏地比目前發現的任何其他儲藏都要大得多，也濕潤得多。
TGO使用一種名為“精細分辨率超熱中子探測器”（Frend）的儀器，在2018年5月至2021年2月的一系列觀測中發現了新的儲水庫。這個工具可以探測從地下出來的中子，中子可以作為土壤含氫量的標志，進而也可以檢測土壤的含水量。
這項研究的合作者阿列克謝·馬拉霍夫說：“中子是在被稱為‘銀河宇宙線’的高能粒子撞擊火星時產生的；干燥的土壤比濕潤的土壤釋放出更多的中子，因此我們可以通過觀察土壤釋放的中子來推斷土壤中有多少水。FREND獨特的觀測技術帶來的空間分辨率遠高于以往的此類測量，使我們現在能夠看到以前從未發現的水特征。”
上圖：水手谷的地圖，顯示了由TGO測量的水濃度。紫色區域表示水含量特別高的區域，藍色區域的水含量相當高，黃色和橙色區域的水含量很低。
火星的水手谷是太陽系中最大的峽谷，比我們的大峽谷長10倍，深5倍。FREND在那里發現了一個水量豐富的地區，面積約為41000平方公里（15800平方英里）。在土壤的上層1米（3.3英尺）內，多達40%的物質似乎是水，研究小組說，水最有可能以冰的形式存在。
馬拉霍夫說：“我們發現水手谷的中心部分充滿了水 —— 比我們預期的水多得多。這很像地球上的永久凍土層，在那里，由于持續的低溫，水冰永久地存在于干燥的土壤下。”
該團隊表示，在火星的這部分發現水是非常令人興奮的。 未來前往這顆紅色星球的任務，包括人類的任務，往往會集中在赤道附近的地區，而在距離地球表面一米的范圍內有如此多的水，使得它非常容易獲取。相比之下，極地沉積物似乎有幾公里深。
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在火星的大溪谷里發現"大量的水"
調查了在火星上比美國的科羅拉多大峽谷還大的大溪谷周邊得知,地表附近存在"大量的水",歐洲宇宙機構（ESA）發布了該調查結果。
ESA與俄羅斯的宇宙開發機構于2016年發射的探查機,在火星的水手號溪谷檢測出水,這個溪谷的長度是美國的科羅拉多大峽谷的10倍、深度是5倍、寬是20倍,水是在這溪谷下面的探查機檢查出來的。該機器可以調查火星地表下約1米處水素的分布。
火星的水大半在極地,以冰的狀態存在。而水手號峽谷是位于赤道略偏南的位置,還能把水維持冰的狀態的氣溫則不尋常。這一連串觀測內容是2018年5月開始到21年2月該探查機収集的。其他的探查機以前在火星調查了地表較淺的地方,在砂塵下也曾檢測出少量的水。 此次的調查結果判明水手號峽谷里有大量水素的存在。
歐俄聯合探測項目在火星大峽谷發現大量水冰
IT之家 12 月 16 日消息，12 月 15 日，歐洲航天局發布公告稱，該機構與俄羅斯國家航天集團公司聯合實施的火星探測項目通過其痕量氣體軌道飛行器發現，火星水手號峽谷中心區域的地下一米處存在大量的水， 這些水可能以冰或者含水礦物的形態存在 。據稱，這片含水地帶的面積相當于整個荷蘭的大小。
這是根據基于痕量氣體軌道器（TGO）收集的數據進行的新研究，該軌道器是歐洲航天局（ESA）及其俄羅斯同行運營的 ExoMars 任務的一部分。ExoMars 包括 2016 年發射的 TGO，以及將于明年發射到火星的 Rosalind Franklin 探測器。在 TGO 上的儀器中，有一個叫做精細分辨率外熱中子探測器（FREND）的儀器，它可以探測氫氣，這是構成水的兩種元素之一。對 FREND 的數據進行的新分析顯示，在一個名為 Candor Chaos 的地方，氫的含量很高，該地方位于被稱為水手號峽谷（Valles Marineris）的巨大峽谷系統的中心附近。
研究人員說，如果他們探測到的所有氫氣都是以水冰的形式存在，那么這種珍貴的化合物可能占該地區近地表物質的 40% 之多。然而，FREND 也可能是在探測內置在當地礦物中的水，盡管科學家們認為這比冰的可能性要小。
火星大峽谷發現大量水
科學家在火星上獲得了一項具有世界 歷史 意義的發現：歐洲航天局（ESA）發布的新聞稿顯示，這顆紅色行星的水手大峽谷(Valles Marineris)下面藏著“大量的水”。靠近峽谷表面高達 40% 的物質可能是水分子。
在被稱為 ExoMars 的歐洲-俄羅斯宇航局項目的第一階段，微量氣體軌道器（Trace Gas Orbiter）在執行任務時探測到火星表面之下藏有大量的水。
軌道器的 Fine Resolution Epithermal Neutron Detector（FREND）儀器發現了水的信號。
儀器旨在調查火星的地形地貌，同時繪制隱藏在土壤里的氫的存在及其濃度。
其工作原理是：
當高能宇宙射線射入地表時，土壤會放射出中子。
濕土比干土放射出的中子更少，科學家據此分析評估這片古老地表下土壤中隱藏的含水量。俄羅斯科學院空間研究所首席研究員 Igor Mitrofanov 在 ESA 的新聞稿中表示：“FREND 表明在水手大峽谷巨大的峽谷系統內，有一個不同尋常含有大量氫的區域：假設我們看到的氫都在水分子中，那么該區域多達 40% 的近地表物質可能都是水。”
ExoMars 發布的推文寫道：“水的面積很大，在地下不太深的地方，未來的探險家可以很容易利用上。”這聽起來很棒！但對 Musk 來說，現在就收拾行李飛往火星依舊為 時尚 早，還有很多工作要做。在《Lcarus》期刊上發表的一項與該聲明相關的研究表明，中子探測無法區分冰和水分子。這意味著地球化學家需要進行更多的科學 探索 以揭示更多細節。但是研究人員基于該大峽谷的幾個特征（包括它的拓撲結構）推測水可能是以固體形式存在（冰）。但也可能是固體和液體的混合物。
研究合作者 Alexey Malakhov 在ESA的新聞稿中表示：“我們發現水手大峽谷的中心部分全是水，含量遠超預期。非常像地球的永久凍土區——由于持續低溫，水冰在干燥土壤下永久存在。”雖然我們還不知道在火星廣闊的峽谷系統下水是以怎樣的形式存在，但首次人類火星任務將會優先考慮 探索 這個區域。
火星發現大量水，在赤道附近更方便開發，甚至可能保存有遠古生物
如果人類計劃移民地外行星，首先要知道這些是否存在宜居條件。例如離我們很近的火星，曾經就有湖泊、河流，很可能也曾和地球一樣，是宜居的。但現在已經變得又干又冷，不再適合生命生存。因此如果人類想要移民火星，那就需要解決一些基本需求，如氧氣和水。
5月15日，“天問一號”著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區，開始了中國首次火星探測任務，并探討火星的長期改造，與今后大量移民建立人類第二個棲息地的前景。此外，美國降落在火星上的“毅力號”火星車，也依靠自己身上安裝的一個制氧設備，在火星上成功制造出了氧氣。如果再找到水源，火星棲息地的建造指日可待。
而就在人們苦苦尋覓之際，2021 年 12 月 15 日，歐洲航天局突然發布公告稱，該機構與俄羅斯國家航天集團公司聯合實施的火星探測項目在火星水手谷，綽號為火星大峽谷的峽谷中心發現了含量異常豐富的氫。該峽谷長 4000 多公里，寬 200 多公里，深達 10 公里，要比地球大峽谷長十倍、深五倍。并且，水手谷如此巨大的體積，使其成為太陽系中最大的峽谷。
上圖：水手谷的數字地形模型
這一發現表明，在火星水手谷的中心區域，其地表以下一米左右存在大量的水，這些水可能以冰或者含水礦物的形態存在。據稱，這片含水地帶的面積相當于整個荷蘭的大小。而這些發現，都要歸功于歐俄聯合探測項目運營的微量氣體軌道飛行器（TGO）上的精細分辨率超熱中子探測器（FREND）的新數據。研究人員表示，正是因為可以檢測中子，使得人們能夠看到火星表面以下一米處土壤的氫含量，這是構成水的兩種元素之一。
上圖：微量氣體軌道飛行器效果圖
如果他們探測到的所有氫氣都是以水冰的形式存在，那么這種珍貴的化合物可能占該地區近地表物質的 40% 之多。然而，FREND 也可能是在探測內置在當地礦物中的水，盡管科學家們認為這比冰的可能性要小。
上圖：維京軌道飛行器鏡頭下的火星表面的水手谷。
值得注意的是，這不是人們第一次在火星發現水了。2021 年 6 月，NASA宣布，其通過分析來自歐洲航天局火星快車軌道器的雷達數據，在火星南極周圍發現了數十個亮反射區。這片區域的深度大約在地表以下 1.5 公里處，而在地球，這樣的亮反射區只能是液體。這意味著在火星南極，是存在著水的。 但這次的發現卻比以往更有意義。
上圖：雷達探測淺層結構原理
為什么這次發現的水更有意義？
因為不同的是，這次發現水的水手谷在赤道附近。眾所周知，火星的大氣層非常稀薄，并且空氣中布滿了灰塵，包括直徑1.5微米的顆粒。據估計，火星的氣壓在 0.4 到 0.87 kPa之間，這個數值范圍相當于地球海平面測量值的 1% 。
而火星如此稀薄的大氣層，再加上距太陽更遠的距離，使得它的地表溫度比我們在地球上所能體驗到的溫度更低。有數據表明，該火星的平均溫度只有 -46 C，冬季時兩極地區的溫度低達 -143 C，而夏季正午時分赤道的溫度則可高達 35 C。因此，比起火星寒冷的極地，熱帶附近的氣溫要更溫和一些，使得這里的水很可能存在一小部分能以液態形式存在，因此也可能更好收集。
上圖：火星極地冰蓋
更重要的是，如果這些水就像在我們地球上的永久凍土那樣存在，那么也很有可能像地球的永凍土那樣，封存了很多來自遠古的生命碎片，或曾經存在于火星上的有機分子。而這些被封存在凍土中的生命，即便在冰層中度過了成千上萬年的時間后，外觀還能保持栩栩如生，甚至可能還在等待復活的機會。
例如在 2020 年的西伯利亞永久凍土中，就曾發現一具擁有 4.6 萬年 歷史 的小鳥尸體，但看上去“好像才死幾天”。此外還有一頭已經木乃伊化的冰凍洞熊被發現，其 歷史 可追溯到大約 3.9 萬年前，而它那肉乎乎的黑色鼻子和大部分皮毛都被保存了下來。更是在不久前，科學家們還復活了在更新世( 260 萬年前至 1.17 萬年前)晚期，被凍結在古代西伯利亞永久凍土中的輪蟲。還有通過未成熟的果實，重新培育出3萬年的植物，以及被冰封了 1500 年的南極苔蘚。
上圖：輪蟲
總而言之，更多地了解當今火星上水的存在方式和位置，對于了解火星曾經豐富的水發生了什么至關重要，并有助于我們尋找宜居環境、過去生命的可能跡象以及火星早期的有機材料。現在，掩蓋著火星的神秘面紗正在被我們逐漸揭開。當我們登上火星的大地，那些遠古的記憶，終將呈現在我們的眼前。
#火星大峽谷存在大量水#
火星大峽谷發現水資源，火星擁有大量水冰？
人類的火星探測器已經在火星實現了多次登陸，隨著火星探測的逐漸進行，人類即將親自 探索 火星世界。
但是想要在火星執行任務，在火星生活，水資源非常寶貴，只要擁有水資源，宇航員就可以電解出氫氣和氧氣，氧氣是太空生活的基礎，而氫氣可以作為燃料。科學家一直在 探索 火星的水資源，而歐空局和俄羅斯空間研究所合作的TGO火星軌道飛行器，在火星的峽谷中，發現了大量的火星水資源。
火星水手谷是太陽系目前發現的最大的峽谷，比地球最大的峽谷長10倍，深5倍。水手谷也是火星上最引人注目的地貌。
科學家在火星發現水手谷時，就探測到水手谷附近的塵埃中，可能含有少量水冰資源，因此水手谷內部很有可能存在較多的水資源。
隨著火星探測技術的提升，科學家可以對水手谷進行更加細致的觀察，進而發現水手谷內部存在大量的水冰資源，氧元素和氫元素的含量非常龐大，幾乎所有的氫元素都以水冰的形式儲存，水冰資源占據地表物質的40%左右。
在火星發現大量的水資源，是 探索 火星非常關鍵的一步。
火星存在充足的水資源，就意味著宇航員可以在火星獲得自己需要的資源，而且水手谷地區是一個大型的水資源庫存，并不需要深入峽谷底部，就可以開采到足夠的水資源，從而幫助宇航員在火星生存。
水手谷里大量的水資源，也讓越來越多的科學家相信，古代火星很有可能是充滿水資源，適宜生命生存的星球。
雖然人類 探索 太空的下一步，就是登陸火星，但是前往火星會有非常高的風險。
首先宇航員需要面臨長達數年的太空生活，地球和火星之間的往返，需要對應的發射窗口期，并不能隨時往返，因此宇航員到達火星后，需要在火星生存很長時間。
在太空長時間生活，就面臨著物資、食物的壓力，同時也需要適應全新的生活，這對宇航員來說是非常大的挑戰。
火星發現水資源，對于火星載人登陸計劃來說是一個重大的喜訊。
但是由于水資源處于水手谷內，因此科學家也需要考慮水資源的開采方式，找到安全高效的開發方式，進而幫助宇航員在火星正常生存。
人類在準備前往火星的同時，探測器也需要走到更遠的地方，尋找下一個宇宙 探索 的目標，目前NASA已經開始研發外星潛水探測器，在 探索 外星的陸地、天空后，人類的下一步，就需要進入到歐羅巴、泰坦星之類的外星海洋世界，接觸到全新的外星環境！
