火星浅层地下水的最佳地图：火星赤道在历史上可能是两极？

一方面，关于火星大气中甲烷性质和存在的争论仍在继续，另一方面，水曾经存在于火星这一点却已经实锤，并且，它仍以水-冰或水合矿物质的形式存在着。这一点尤为重要，因为有水的地方，就可能有生命。

为了让我们更好地理解火星上水分布的具体位置以及形成历史，联合发射的火星微量气体轨道探测器（ExoMars Trace Gas Orbiter，TGO）的精细分辨超热中子探测器（Fine-Resolution Epithermal Neutron Detector，FREND）正在绘制火星表面最上层的氢原子分布图。氢原子是水分子的组成原子之一，它象征了水分子的存在，同时也能代表被吸收进火星大气的水分子，以及在有水条件下形成的矿物质。

火星浅层地下水的分布<
版权：ESA/ATG媒体实验室；数据来源：I. Mitrofanov et al (2018)

FREND地图绘制任务的完成将会需要大约一个火星年的时间，也就是几乎两个地球年，FREND将会用最佳生成的数据来构建最高质量的地图。实际上，仅仅只用现有的几个月的数据，FREND构建出的第一张地图就已经超越了此前所有测量结果的分辨率。

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“在短短131天的时间内，这台仪器就已经绘制出了比上一任版本更高分辨率的地图，也就是超越了美国航天航空局（NASA）的火星奥德赛（Mars Odyssey）16年以来的数据绘制的地图，并且，这份地图正处于不断优化之中。”伊戈尔•米特罗法诺夫（Igor Mitrofanov）说道。伊戈尔是位于莫斯科的俄罗斯科学院（Russian Academy of Sciences）的空间研究所（Space Research Institute）FREND仪器的首席研究员。

除了两极地区已经确定富含水的永久冻土（permafrost）之外，这份新的地图还显示了局部“潮湿”和“干燥”地区更为精密的细节；同样得到突出的，还有赤道地区富含水的区域，这可能意味着现阶段赤道地区存在富含水的永久冻土，或者这里在过去曾是火星的两极。

魔鬼般沙尘的细节
版权：ESA/Roscosmos/CaSSIS, CC BY-SA 3.0 IGO

“TGO得到的数据质量正在不断提高，最终，我们将会得到足够完整的数据，来构建火星的浅层地下富水材料地图，而这份地图对理解火星的整体演变以及现存水的来源尤为重要。”伊戈尔补充说道，“这对火星科学意义重大，对未来的火星探索也极具价值。”

“多亏了TGO的成像系统，我们已经能够享受到现有的如此精美的火星图片和立体视图，现在，我们很高兴还能从其他仪器的数据中共同观察到这一切。” 欧洲空间局（ESA） TGO的项目科学家霍坎•斯韦德赫姆（Håkan Svedhem）总结道。

“我们的未来充满希望，多个探索项目都在为火星科学的迷人之处作出贡献：从地下水的分布，到活跃的火星表面反应过程，再到神秘的火星大气。”

延伸阅读

本文是关于火星微量气体轨道探测器（ExoMars Trace Gas Orbiter）解读的第三篇，前两篇文章分别是
一：这场全球性的沙尘暴，让火星大气湿度迅速增加
二：火星大气中变幻莫测的甲烷，为何神秘消失？

参考：
[1] https://www.esa.int/Our_Activities/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/First_results_from_the_ExoMars_Trace_Gas_Orbiter
[2] “Early observations by ExoMars Trace Gas Orbiter show no signs of methane on Mars” by O. Korablev et al, is published in the journal Nature.
[3] “Martian dust storm impact on atmospheric water and D/H observed by ExoMars Trace Gas Orbiter” by A.C Vandaele et al, is published in the journal Nature.
[4] “Neutron Mapping of Mars with High Spatial Resolution: First Results of FREND experiment of the ExoMars Project” by I.G. Mitrofanov et al, is accepted for publication in the Proceedings of the Russian Academy of Science, the Branch of Physical Science.
[5] https://client.cntv.at/egu2019/pc7