TF第55篇Was There Water on Ancient Mars

尽管今天火星的气候阴冷寒冷，但有丰富的地质证据表明液态水曾经在火星表面流动（甚至最近的证据表明今天仍有一些水定期流动）。过去流动的证据包括现在已经干涸的河道曾经被强大的食物雕刻，支流和支流的山谷网络表明降水范围广泛，河流三角洲和层状沉积物表明流入液态水的静止水体，盐和其他矿物质溶解在液态水中并在水时留下蒸发。那个古老的潮湿时期何时存在以及何时结束很难说。

       确定表面年代的最佳方法是使用放射性，即某些元素随时间衰减的过程。从地表收集岩石并测量它们的放射性元素，以了解自岩石形成以来在岩石中积累了多少衰变产物。转移此除非知道岩石的来源，否则从年龄到地表年龄可能很棘手。而且需要收集样品并将其带到设备齐全的实验室。

       另一种确定行星表面年代的方法，当没有岩石样本时使用，是通过计算陨石坑。表面暴露于陨石轰击的时间越长，它的陨石坑就越多。这给出了相对年龄，并允许一个以确定哪些表面较旧，哪些表面较年轻。要获得实际年龄，需要一个标准。这是在作为美国阿波罗计划的一部分将月球样本返回地球时为月球建立的。仔细记录了样本来自的月球区域的陨石坑数量。样品在陆地实验室中使用放射性衰变进行测年，并确定了绝对年龄与陨石坑密度（单位面积的数量）之间的关系。这种关系对月球有效，也可能对火星有效也是。然后计算火星表面上的陨石坑应该得出它的实际年龄。然而，火星撞击物体的数量可能有所不同。这个问题已经过仔细研究，并进行了调整，但总体结论是火星45亿年历史的早期出现了一个潮湿时期。

       这给火星气候科学带来了一个问题，因为在火星潮湿时期，太阳应该更暗。也许是 20% 或 30%。然而，一个含水火星可能需要相对温暖的温度。太阳的功率输出-它的光度随时间变化——基于其内部和演化的模型。这些模型经过充分测试，与已知年龄的太阳等恒星的光度一致。地球也存在同样的问题，数十亿年前地球似乎比今天更温暖。地质学家称其为“年轻的太阳悖论”。这个悖论的解决方案可能在于气候科学，而不在于恒星演化理论，但问题还没有完全解决。

       如果火星在数十亿年前是湿的，它也温暖吗？地下含水层（可以含水的岩石层）可能会发生灾难性的洪水，水的上表面像夏威夷熔岩流的顶部一样冻结。固体地壳形成绝缘层，捕获液体的热量并允许它在不冻结的情况下流动很远的距离。 Hawalil 上的熔岩管是熔岩曾经以这种方式流动的空通道。因此，火星的气候可能是潮湿但不温暖，水完全在冰下流动。今天地球上的冰盖和冰川拥有广泛的管道系统，可以让水流动然后排出。冰川底部的液态水起到临时润滑剂的作用，使它们能够涌动并滑下山坡。洪水通道，河流三角洲，在厚厚的冰层下，火星上可能存在液态水体和常设液态水体。潮湿但不温暖的假设对于暗示大面积降水等来源的区域最麻烦，而不是地下含水层的破裂. 对火星地质的进一步研究将阐明这些问题。 

1.尽管今天火星的气候阴冷寒冷，但有大量地质证据表明液态水曾经在火星表面流动（甚至最近的证据表明今天仍有一些水周期性流动）。过去流动的证据包括河道，现在已经干涸，曾经由强大的食物雕刻而成，支流和支流的山谷网络表明大范围的降水，河流三角洲和层状沉积物表明流入液态水的静止水体，以及溶解在液态水中并留下的盐和其他矿物质当水蒸发时。那个古老的潮湿时期何时存在以及何时结束很难说。