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物理學(xué)家將地震數(shù)據(jù)與巖石和沉積物的屬性聯(lián)系起來，對來自美國宇航局火星探測器任務(wù)的地震數(shù)據(jù)進行新分析，發(fā)現(xiàn)了幾個大的驚喜。第一個驚喜是：在火星赤道附近的著陸點下方300米（1000英尺）的地表下幾乎不含任何冰。
研究人員發(fā)現(xiàn)火星的地殼是脆弱和多孔的。沉積物的粘合度不高，而且沒有冰或沒有多少冰填充孔隙。他們于2022年8月9日在《地球物理研究通訊》雜志上發(fā)表了他們的分析。這些發(fā)現(xiàn)并不排除可能有冰粒或小冰球沒有將其他礦物粘合在一起，問題是冰以這種形式存在的可能性有多大？
第二個驚喜與關(guān)于火星上水一個主要理論相矛盾。人們認(rèn)為這顆紅色星球在其歷史早期可能孕育著水的海洋。許多專家懷疑，這些水的大部分成為構(gòu)成地下水泥礦物的一部分。如果你把水與巖石接觸，你會產(chǎn)生一套全新的礦物，如粘土，所以水不是液體。它是礦物結(jié)構(gòu)的一部分。水也可能進入不具有水泥作用的礦物。然而，沒有水泥的地表下應(yīng)該沒有保存生命或生物活動記錄，水泥的本質(zhì)是將巖石和沉積物固定在一起，保護它們免受破壞性的侵蝕。缺乏膠結(jié)的沉積物表明InSight在赤道附近的著陸點以下300米（1000英尺）的地方缺水。火星赤道上低于冰點的平均溫度意味著，如果有水的話，條件會冷到足以凍結(jié)水。
許多行星科學(xué)家長期以來一直懷疑火星地表下會充滿冰。盡管如此，在火星兩極仍有大冰層和冰凍的地面冰。模型預(yù)測，在那個緯度應(yīng)該仍然有冰凍的地面，下面有含水層。 2018年，InSight航天器在Elysium Planitia著陸，這是一個平坦、光滑、靠近火星赤道的平原。它的儀器包括一個地震儀，測量由火星地震和隕石撞擊引起的振動數(shù)據(jù)。
研究人員可以將這一數(shù)據(jù)與關(guān)于地表的大量知識聯(lián)系起來，包括火星地貌的圖像和溫度數(shù)據(jù)。表面數(shù)據(jù)表明，地下可能由沉積巖和熔巖流組成。然而，研究小組仍然必須考慮到地下屬性的不確定性，如孔隙度和礦物含量。來自火星地震的地震波為它們所穿越的材料的性質(zhì)提供了線索。可能的膠結(jié)礦物如方解石、高嶺土、粘土和石膏影響地震速度。研究團隊?wèi)?yīng)用巖石物理學(xué)計算機模型來解釋從InSight數(shù)據(jù)中得出的速度。模擬結(jié)果顯示，地下主要由未加固的材料組成。
科學(xué)家們希望探測地表下層，因為如果火星上存在生命，那就是它的位置?；鹦潜砻鏇]有液態(tài)水，而地表下的生命將受到保護免于輻射。繼樣本返回任務(wù)之后，美國宇航局未來十年的一個優(yōu)先事項是火星生命探測任務(wù)，其目標(biāo)是在高緯度地區(qū)鉆進火星地殼兩米（6英尺），在冰、巖石和大氣聚集的地方尋找生命。
