火星近地表液态水有了新证据

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本报北京1月9日电（记者晋浩天）火星似乎传来了属于它的“心跳”声——一种规律性轻微脉动，或将揭示这颗红色星球的深藏秘密：它的地下深处很可能流动着液态水。北京大学地球与空间科学学院李嘉琪团队获得的这一突破性发现，为探寻火星生命之源提供了令人振奋的新证据。相关成果日前在线发表于国际学术期刊《自然·通讯》。

“火星上有没有水？一直以来都是行星科学最核心的前沿问题。答案直接关系到火星是否具备孕育生命的条件。”李嘉琪介绍，过去，科学家们主要通过分析卫星拍回的影像或雷达探测的信号寻找蛛丝马迹，但这些“远观”得来的线索常常模棱两可。

这一次，研究团队创新采用另一种方法——“倾听”火星的地震。他们巧妙借鉴了地球上的已知现象：冰川融水渗入地下，有时会引发小型地震。“那么，火星上季节性地震，会不会也是地下冰融化成水、悄然活动的结果？”李嘉琪抛出问题。

带着这个猜想，研究团队分析了国际“洞察号”火星探测器记录的地震数据，发现了一个有趣的现象：一类特殊的“火震”，总像预约好了一样，集中在北半球的春天和夏天“打卡”，到了寒冷时节就近乎消失。这种像“开关”一样突然出现又消失的响应节奏，很难只用气温升降这类缓慢变化的原因来解释。

“这很可能是因为火星浅层地下存在冰。”李嘉琪向记者描绘出这样一幅动态图景：当春夏来临，温度回升，这些冰开始融化成水。水会顺着岩石缝隙向下渗透，这个过程如同给生锈的齿轮滴了点润滑油，“滑到”地下深处断层，同时水挤进缝隙也会产生压力。两者结合，就可能引发一次轻微的“火震”。等到天气转冷，水重新冻结，断层闭锁，这类“火震”也随之停止。

李嘉琪推测，由于大气稀薄且距离太阳更远，火星的平均地表温度低于地球，通常处于冰点以下。然而，火星地表分布着大量盐类物质，盐分则扮演了高效的“防冻剂”角色，使得冰能在更低温度下融化。因此，即使在火星寒冷环境中，仍可能存在液态水，只不过是以“盐水”混合物的形态存在。

为了验证该想法，研究团队在实验室里成功模拟了火星环境。实验表明，盐分确实如同高效的“防冻剂”，并且形成的盐水会顺着盐度差异快速向下“钻”，形成输送通道。“这就解释了为什么地表附近的季节变化能影响到地下几公里深处，并足以引发能被仪器捕捉到的‘火震’。”论文第一作者、北京大学博雅博士后石静说。

综合多项证据，李嘉琪指出，火星北半球中高纬度地区（约北纬30度以上），是目前最有可能找到这类季节性活跃液态水的地方。这不仅为火星现今存在液态水提供了独立证据链，更揭示了一个可能的水文循环动态框架：水以某种方式（如从大气凝）“注入”浅层土壤，在温暖季节融化下渗，触发“火震”；“火震”又可能震开新的裂缝，为水向更深处迁移打开新的流体通道。如此，“水”与“震”相互影响，形成了一个动态闭环。

这项研究首次通过“听音辨位”的方式，系统地推断出火星这颗红色星球的浅地表正在发生的水文过程。“它极大推进了我们对火星的理解——它并非一个完全‘沉寂的世界’，其地下可能正进行着微妙的物质与能量循环。这一发现也为我国未来火星探测任务的着陆区选址与宜居性评估提供了至关重要的科学依据。”

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