科学家在火星大峡谷发现了大量的地下水
科学家们在火星上发现了一个新的巨大的水沉积物，这个地层通常被称为红色星球的大峡谷。微量气体轨道飞行器（TGO）已经探测到一块面积约为荷兰大小的区域，在那里，水可能占近地表物质的40%。
上图：火星上的“大峡谷” —— 水手谷的一段地表下现在发现了大量的水源。
虽然，人们认为火星表面曾经有巨大的海洋，但今天的火星比地球上任何沙漠都要干燥。但在这颗红色星球上可能仍然有水 —— 主要以冰的形式围绕两极，或者可能在地下深处的咸水湖泊中，尽管 后一种观点的证据褒贬不一。
在更靠近火星赤道的地方，在地表附近的土壤中检测到了少量的水，要么是冰的形式，要么是水合矿物的形式。但新发现的储藏地比目前发现的任何其他储藏都要大得多，也湿润得多。
TGO使用一种名为“精细分辨率超热中子探测器”（Frend）的仪器，在2018年5月至2021年2月的一系列观测中发现了新的储水库。这个工具可以探测从地下出来的中子，中子可以作为土壤含氢量的标志，进而也可以检测土壤的含水量。
这项研究的合作者阿列克谢·马拉霍夫说：“中子是在被称为‘银河宇宙线’的高能粒子撞击火星时产生的；干燥的土壤比湿润的土壤释放出更多的中子，因此我们可以通过观察土壤释放的中子来推断土壤中有多少水。FREND独特的观测技术带来的空间分辨率远高于以往的此类测量，使我们现在能够看到以前从未发现的水特征。”
上图：水手谷的地图，显示了由TGO测量的水浓度。紫色区域表示水含量特别高的区域，蓝色区域的水含量相当高，黄色和橙色区域的水含量很低。
火星的水手谷是太阳系中最大的峡谷，比我们的大峡谷长10倍，深5倍。FREND在那里发现了一个水量丰富的地区，面积约为41000平方公里（15800平方英里）。在土壤的上层1米（3.3英尺）内，多达40%的物质似乎是水，研究小组说，水最有可能以冰的形式存在。
马拉霍夫说：“我们发现水手谷的中心部分充满了水 —— 比我们预期的水多得多。这很像地球上的永久冻土层，在那里，由于持续的低温，水冰永久地存在于干燥的土壤下。”
该团队表示，在火星的这部分发现水是非常令人兴奋的。 未来前往这颗红色星球的任务，包括人类的任务，往往会集中在赤道附近的地区，而在距离地球表面一米的范围内有如此多的水，使得它非常容易获取。相比之下，极地沉积物似乎有几公里深。
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在火星的大溪谷里发现"大量的水"
调查了在火星上比美国的科罗拉多大峡谷还大的大溪谷周边得知,地表附近存在"大量的水",欧洲宇宙机构（ESA）发布了该调查结果。
ESA与俄罗斯的宇宙开发机构于2016年发射的探查机,在火星的水手号溪谷检测出水,这个溪谷的长度是美国的科罗拉多大峡谷的10倍、深度是5倍、宽是20倍,水是在这溪谷下面的探查机检查出来的。该机器可以调查火星地表下约1米处水素的分布。
火星的水大半在极地,以冰的状态存在。而水手号峡谷是位于赤道略偏南的位置,还能把水维持冰的状态的气温则不寻常。这一连串观测内容是2018年5月开始到21年2月该探查机収集的。其他的探查机以前在火星调查了地表较浅的地方,在砂尘下也曾检测出少量的水。 此次的调查结果判明水手号峡谷里有大量水素的存在。
欧俄联合探测项目在火星大峡谷发现大量水冰
IT之家 12 月 16 日消息，12 月 15 日，欧洲航天局发布公告称，该机构与俄罗斯国家航天集团公司联合实施的火星探测项目通过其痕量气体轨道飞行器发现，火星水手号峡谷中心区域的地下一米处存在大量的水， 这些水可能以冰或者含水矿物的形态存在 。据称，这片含水地带的面积相当于整个荷兰的大小。
这是根据基于痕量气体轨道器（TGO）收集的数据进行的新研究，该轨道器是欧洲航天局（ESA）及其俄罗斯同行运营的 ExoMars 任务的一部分。ExoMars 包括 2016 年发射的 TGO，以及将于明年发射到火星的 Rosalind Franklin 探测器。在 TGO 上的仪器中，有一个叫做精细分辨率外热中子探测器（FREND）的仪器，它可以探测氢气，这是构成水的两种元素之一。对 FREND 的数据进行的新分析显示，在一个名为 Candor Chaos 的地方，氢的含量很高，该地方位于被称为水手号峡谷（Valles Marineris）的巨大峡谷系统的中心附近。
研究人员说，如果他们探测到的所有氢气都是以水冰的形式存在，那么这种珍贵的化合物可能占该地区近地表物质的 40% 之多。然而，FREND 也可能是在探测内置在当地矿物中的水，尽管科学家们认为这比冰的可能性要小。
火星大峡谷发现大量水
科学家在火星上获得了一项具有世界 历史 意义的发现：欧洲航天局（ESA）发布的新闻稿显示，这颗红色行星的水手大峡谷(Valles Marineris)下面藏着“大量的水”。靠近峡谷表面高达 40% 的物质可能是水分子。
在被称为 ExoMars 的欧洲-俄罗斯宇航局项目的第一阶段，微量气体轨道器（Trace Gas Orbiter）在执行任务时探测到火星表面之下藏有大量的水。
轨道器的 Fine Resolution Epithermal Neutron Detector（FREND）仪器发现了水的信号。
仪器旨在调查火星的地形地貌，同时绘制隐藏在土壤里的氢的存在及其浓度。
其工作原理是：
当高能宇宙射线射入地表时，土壤会放射出中子。
湿土比干土放射出的中子更少，科学家据此分析评估这片古老地表下土壤中隐藏的含水量。俄罗斯科学院空间研究所首席研究员 Igor Mitrofanov 在 ESA 的新闻稿中表示：“FREND 表明在水手大峡谷巨大的峡谷系统内，有一个不同寻常含有大量氢的区域：假设我们看到的氢都在水分子中，那么该区域多达 40% 的近地表物质可能都是水。”
ExoMars 发布的推文写道：“水的面积很大，在地下不太深的地方，未来的探险家可以很容易利用上。”这听起来很棒！但对 Musk 来说，现在就收拾行李飞往火星依旧为 时尚 早，还有很多工作要做。在《Lcarus》期刊上发表的一项与该声明相关的研究表明，中子探测无法区分冰和水分子。这意味着地球化学家需要进行更多的科学 探索 以揭示更多细节。但是研究人员基于该大峡谷的几个特征（包括它的拓扑结构）推测水可能是以固体形式存在（冰）。但也可能是固体和液体的混合物。
研究合作者 Alexey Malakhov 在ESA的新闻稿中表示：“我们发现水手大峡谷的中心部分全是水，含量远超预期。非常像地球的永久冻土区——由于持续低温，水冰在干燥土壤下永久存在。”虽然我们还不知道在火星广阔的峡谷系统下水是以怎样的形式存在，但首次人类火星任务将会优先考虑 探索 这个区域。
火星发现大量水，在赤道附近更方便开发，甚至可能保存有远古生物
如果人类计划移民地外行星，首先要知道这些是否存在宜居条件。例如离我们很近的火星，曾经就有湖泊、河流，很可能也曾和地球一样，是宜居的。但现在已经变得又干又冷，不再适合生命生存。因此如果人类想要移民火星，那就需要解决一些基本需求，如氧气和水。
5月15日，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，开始了中国首次火星探测任务，并探讨火星的长期改造，与今后大量移民建立人类第二个栖息地的前景。此外，美国降落在火星上的“毅力号”火星车，也依靠自己身上安装的一个制氧设备，在火星上成功制造出了氧气。如果再找到水源，火星栖息地的建造指日可待。
而就在人们苦苦寻觅之际，2021 年 12 月 15 日，欧洲航天局突然发布公告称，该机构与俄罗斯国家航天集团公司联合实施的火星探测项目在火星水手谷，绰号为火星大峡谷的峡谷中心发现了含量异常丰富的氢。该峡谷长 4000 多公里，宽 200 多公里，深达 10 公里，要比地球大峡谷长十倍、深五倍。并且，水手谷如此巨大的体积，使其成为太阳系中最大的峡谷。
上图：水手谷的数字地形模型
这一发现表明，在火星水手谷的中心区域，其地表以下一米左右存在大量的水，这些水可能以冰或者含水矿物的形态存在。据称，这片含水地带的面积相当于整个荷兰的大小。而这些发现，都要归功于欧俄联合探测项目运营的微量气体轨道飞行器（TGO）上的精细分辨率超热中子探测器（FREND）的新数据。研究人员表示，正是因为可以检测中子，使得人们能够看到火星表面以下一米处土壤的氢含量，这是构成水的两种元素之一。
上图：微量气体轨道飞行器效果图
如果他们探测到的所有氢气都是以水冰的形式存在，那么这种珍贵的化合物可能占该地区近地表物质的 40% 之多。然而，FREND 也可能是在探测内置在当地矿物中的水，尽管科学家们认为这比冰的可能性要小。
上图：维京轨道飞行器镜头下的火星表面的水手谷。
值得注意的是，这不是人们第一次在火星发现水了。2021 年 6 月，NASA宣布，其通过分析来自欧洲航天局火星快车轨道器的雷达数据，在火星南极周围发现了数十个亮反射区。这片区域的深度大约在地表以下 1.5 公里处，而在地球，这样的亮反射区只能是液体。这意味着在火星南极，是存在着水的。 但这次的发现却比以往更有意义。
上图：雷达探测浅层结构原理
为什么这次发现的水更有意义？
因为不同的是，这次发现水的水手谷在赤道附近。众所周知，火星的大气层非常稀薄，并且空气中布满了灰尘，包括直径1.5微米的颗粒。据估计，火星的气压在 0.4 到 0.87 kPa之间，这个数值范围相当于地球海平面测量值的 1% 。
而火星如此稀薄的大气层，再加上距太阳更远的距离，使得它的地表温度比我们在地球上所能体验到的温度更低。有数据表明，该火星的平均温度只有 -46 C，冬季时两极地区的温度低达 -143 C，而夏季正午时分赤道的温度则可高达 35 C。因此，比起火星寒冷的极地，热带附近的气温要更温和一些，使得这里的水很可能存在一小部分能以液态形式存在，因此也可能更好收集。
上图：火星极地冰盖
更重要的是，如果这些水就像在我们地球上的永久冻土那样存在，那么也很有可能像地球的永冻土那样，封存了很多来自远古的生命碎片，或曾经存在于火星上的有机分子。而这些被封存在冻土中的生命，即便在冰层中度过了成千上万年的时间后，外观还能保持栩栩如生，甚至可能还在等待复活的机会。
例如在 2020 年的西伯利亚永久冻土中，就曾发现一具拥有 4.6 万年 历史 的小鸟尸体，但看上去“好像才死几天”。此外还有一头已经木乃伊化的冰冻洞熊被发现，其 历史 可追溯到大约 3.9 万年前，而它那肉乎乎的黑色鼻子和大部分皮毛都被保存了下来。更是在不久前，科学家们还复活了在更新世( 260 万年前至 1.17 万年前)晚期，被冻结在古代西伯利亚永久冻土中的轮虫。还有通过未成熟的果实，重新培育出3万年的植物，以及被冰封了 1500 年的南极苔藓。
上图：轮虫
总而言之，更多地了解当今火星上水的存在方式和位置，对于了解火星曾经丰富的水发生了什么至关重要，并有助于我们寻找宜居环境、过去生命的可能迹象以及火星早期的有机材料。现在，掩盖着火星的神秘面纱正在被我们逐渐揭开。当我们登上火星的大地，那些远古的记忆，终将呈现在我们的眼前。
#火星大峡谷存在大量水#
火星大峡谷发现水资源，火星拥有大量水冰？
人类的火星探测器已经在火星实现了多次登陆，随着火星探测的逐渐进行，人类即将亲自 探索 火星世界。
但是想要在火星执行任务，在火星生活，水资源非常宝贵，只要拥有水资源，宇航员就可以电解出氢气和氧气，氧气是太空生活的基础，而氢气可以作为燃料。科学家一直在 探索 火星的水资源，而欧空局和俄罗斯空间研究所合作的TGO火星轨道飞行器，在火星的峡谷中，发现了大量的火星水资源。
火星水手谷是太阳系目前发现的最大的峡谷，比地球最大的峡谷长10倍，深5倍。水手谷也是火星上最引人注目的地貌。
科学家在火星发现水手谷时，就探测到水手谷附近的尘埃中，可能含有少量水冰资源，因此水手谷内部很有可能存在较多的水资源。
随着火星探测技术的提升，科学家可以对水手谷进行更加细致的观察，进而发现水手谷内部存在大量的水冰资源，氧元素和氢元素的含量非常庞大，几乎所有的氢元素都以水冰的形式储存，水冰资源占据地表物质的40%左右。
在火星发现大量的水资源，是 探索 火星非常关键的一步。
火星存在充足的水资源，就意味着宇航员可以在火星获得自己需要的资源，而且水手谷地区是一个大型的水资源库存，并不需要深入峡谷底部，就可以开采到足够的水资源，从而帮助宇航员在火星生存。
水手谷里大量的水资源，也让越来越多的科学家相信，古代火星很有可能是充满水资源，适宜生命生存的星球。
虽然人类 探索 太空的下一步，就是登陆火星，但是前往火星会有非常高的风险。
首先宇航员需要面临长达数年的太空生活，地球和火星之间的往返，需要对应的发射窗口期，并不能随时往返，因此宇航员到达火星后，需要在火星生存很长时间。
在太空长时间生活，就面临着物资、食物的压力，同时也需要适应全新的生活，这对宇航员来说是非常大的挑战。
火星发现水资源，对于火星载人登陆计划来说是一个重大的喜讯。
但是由于水资源处于水手谷内，因此科学家也需要考虑水资源的开采方式，找到安全高效的开发方式，进而帮助宇航员在火星正常生存。
人类在准备前往火星的同时，探测器也需要走到更远的地方，寻找下一个宇宙 探索 的目标，目前NASA已经开始研发外星潜水探测器，在 探索 外星的陆地、天空后，人类的下一步，就需要进入到欧罗巴、泰坦星之类的外星海洋世界，接触到全新的外星环境！
