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火星的水其實沒消失 新研究：3到9成9仍存在礦物中

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2021年3月17日 週三 下午4:35·3 分鐘 (閱讀時間)


數十億年前的火星是湖泊和海洋的家，但曾經汪洋的她後來變成荒涼一片的岩石星球；原來的水哪兒去了，始終是個難解之謎。一般認為火星的水大部分逸散到了太空，但美國國家航空暨太空總署（NASA）資助的新研究卻說，這些水哪兒都沒去，只是滲入了火星地殼的礦物之中。

科學家認為火星早期有足可覆蓋整顆星球的水。（火星的真實色彩影像，2007年由羅塞塔號拍攝／擷取自維基百科）
新報告發表在「科學」（Science）期刊，主要執筆人薛勒（Eva Scheller）告訴法新社：「我們是在說明，地殼形成所謂的含水礦物，所以礦物結晶體裡其實有水。」
事實上，薛勒模型顯示，火星早期的水現在仍有3到9成9存在礦物中。
科學家認為火星早期有足可覆蓋整顆星球的水，約100至1500公尺深；由於火星很早期就失去了磁場，大氣漸漸逸散，科學家過去假定火星的水之所以消失，就是因為大氣逸散造成。
但今天這份新報告卻說，火星早期的水雖有部分確已消失，大部分的水至今依舊存在。
團隊運用火星探測車取得的觀察資料以及對火星隕石的觀測，著重研究水的重要成分「氫」。
氫原子有不同種類，大部分氫原子原子核只有1個質子，但約0.02%氫原子既有質子也有中子，因此它們重量較重。這種氫就是所謂的「氘」，或稱「重」氫。
由於較輕的氫會以較快的速率逸散到大氣中，火星表面的水流失到大氣中，會留下相對較多的氘。
但考量到火星早期據信相當龐大的水量，加上太空船觀測到的現今的氫逸散率，單以大氣逸散，無法解釋目前的氘對氫比率。
因此這份研究的作者表示，火星變成如今這種光景是兩個機制聯手造成：既有水滲入火星地殼的礦物中，也有水逸散到大氣裡。
薛勒說：「只要有岩石，且岩石和水交互作用，就會發生一系列非常複雜的反應，形成含水礦物。」
這個過程就是地球也會發生的「化學風化」作用，像是黏土就是這種作用形成，而火星上也有黏土。
但地球的火山會把水循環到大氣中，火星沒有板塊，因此水一旦消失，改變就是永遠。
根據團隊模擬，火星在40至37億年前消失最多水，薛勒說，換言之，「火星過去30億年間的樣貌，就和我們現在看到的差不多」。