长久以来,科学界普遍认为火星当前的气候条件过于严苛,液态水难以稳定存在。然而,一项基于火星探测数据的新发现,正在挑战这一传统认知。欧洲航天局“火星快车号”探测器搭载的“火星地下与电离层探测先进雷达”(MARSIS),在火星南极冰盖下方约19公里宽的区域内,捕捉到了异常强烈的雷达反射信号。这一信号的波形特征,与冰层下封存液态水时预期的雷达回波高度吻合,引发了科学界的广泛关注。
若这一发现最终被证实,将彻底改变人类对火星气候环境的理解,甚至可能重新点燃关于火星是否存在适宜微生物生存条件的讨论。不过,研究人员也强调,在火星极端低温的环境下,液态水长期稳定存在的可能性极低。除非存在高浓度盐分形成的卤水,或者局部地热活动提供热量,否则液态水几乎无法在南极冰盖下持续存在。
面对这一矛盾,科学界开始探索其他可能的解释。例如,分层沉积的干冰(固态二氧化碳)与水冰的组合,或者含盐冰层与黏土矿物的混合体,都可能在无需实际液态水存在的情况下,增强雷达反射率。这些“干燥”模型为理解火星南极的异常信号提供了新的思路。
为了验证MARSIS的发现,科学家们转向了美国宇航局的“火星勘测轨道飞行器”(MRO)及其搭载的“浅层雷达”(SHARAD)。尽管SHARAD的工作频率更高、分辨率更优,但其传统探测模式受限于深度,无法触及南极冰盖底部。为此,任务团队实施了一项创新操作:将航天器沿飞行轴滚动120°,远超此前28°的极限。这一被称为“超大角度滚动”(VLR)的技术,显著提升了SHARAD的探测深度与信号强度,使其首次能够对可疑高反射区域的底部结构进行有效探测。
在近期发表于《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)的一项研究中,加雷斯·摩根及其团队系统分析了91次直接飞越该高反射区域的SHARAD观测数据。这些数据为进一步理解火星南极的异常雷达信号提供了关键线索,也为科学界探索火星气候与地质演化提供了新的方向。目前,相关研究仍在持续深入,科学家们正通过多学科交叉验证,逐步揭开火星南极冰盖下的神秘面纱。










