火星大量水沒有逃到太空，而是被困在地殼中

據外媒報道，新的科學結果表明，火星的大量水是被困在地殼中而不是逃到太空中。根據最新的地質證據，數十億年前，大量的水流過火星并匯集成水池、湖泊和深海。NASA資助的一項新研究表明，火星上有大量的水（30%～99%）被困在了地殼中的礦物質中，這無疑給現在的理論提出了挑戰。目前的理論是由于火星的低重力水逃到了太空中。

早期的火星被認為有足夠的水覆蓋在一個約100～1500米深的海洋中，這個海洋的體積約相當于地球上大西洋的一半。盡管不可否認，其中一些水是通過大氣逸出從火星上消失的，但最新發現得出的結論是，這無法解釋大部分水的流失。

“大氣逸出并不能完全解釋我們所掌握的關于火星上曾經存在過多少水的數據，”加州理工學院博士候選人Eva Scheller說道。

研究團隊通過利用NASA行星數據系統（PDS）中存檔的豐富的跨任務數據整合了NASA火星探索計劃多個任務和隕石實驗室的數據。具體來說，該團隊研究了這顆紅色行星上所有形式（蒸汽、液體和冰）的水的數量以及這顆行星目前大氣和地殼的化學成分——尤其是氘和氫的比例（D/H）。

雖然水是由氫和氧組成的，但并非所有的氫原子都是一樣的。絕大多數氫原子在原子核中只有一個質子，而一小部分（約0.02%）是以氘的形式存在，即所謂的“重氫”，它則有一個質子和一個中子。重量較輕的氫比密度較大的氫更容易脫離行星的引力進入太空。正因為如此，一顆行星的水通過上層大氣的流失將會在該行星大氣中的氘與氫的比例上留下一個明顯的跡象：將會有非常大量的氘被留下。

然而，僅僅通過大氣失去水不能解釋在火星大氣中觀測到的氘轉化為氫的信號和失去大量的水。相反，該研究提出了兩種機制的結合——在火星地殼的礦物質中吸收水和在大氣中失去水——可以解釋在火星大氣中觀察到的氘轉化為氫的信號。

當水跟巖石相互作用時，化學風化形成黏土和其他含水礦物，它們的礦物結構中則含有水。這個過程發生在地球上也發生在火星上。在地球上，舊地殼不斷地融化到地幔中并在板塊邊界處形成新的地殼，然后通過火山作用將水和其他分子循環回大氣中。然而，由于火星沒有構造板塊，所以這顆星球表面的“干燥”一旦發生就會是永久性的。

NASA火星探索項目首席科學家Micheal Meyer說道：“我們自己星球上的水化物質正在通過板塊構造不斷循環。我們通過多個航天器的測量數據可以看到，火星不能循環，所以水現在被鎖在地殼中或消失在太空中。”

了解火星環境的演變，對于了解返回樣本的分析結果，以及了解巖態行星上的可居住性如何隨時間變化是非常重要的。