火星似乎傳來了屬于它的“心跳”聲——一種規(guī)律性輕微脈動，或?qū)⒔沂具@顆紅色星球的深藏秘密：它的地下深處很可能流動著液態(tài)水。北京大學地球與空間科學學院李嘉琪團隊獲得的這一突破性發(fā)現(xiàn)，為探尋火星生命之源提供了令人振奮的新證據(jù)。相關成果日前在線發(fā)表于國際學術(shù)期刊《自然·通訊》。

“火星上有沒有水？一直以來都是行星科學最核心的前沿問題。答案直接關系到火星是否具備孕育生命的條件。”李嘉琪介紹，過去，科學家們主要通過分析衛(wèi)星拍回的影像或雷達探測的信號尋找蛛絲馬跡，但這些“遠觀”得來的線索常常模棱兩可。

這一次，研究團隊創(chuàng)新采用另一種方法——“傾聽”火星的地震。他們巧妙借鑒了地球上的已知現(xiàn)象：冰川融水滲入地下，有時會引發(fā)小型地震?！澳敲?，火星上季節(jié)性地震，會不會也是地下冰融化成水、悄然活動的結(jié)果？”李嘉琪拋出問題。

帶著這個猜想，研究團隊分析了國際“洞察號”火星探測器記錄的地震數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象：一類特殊的“火震”，總像預約好了一樣，集中在北半球的春天和夏天“打卡”，到了寒冷時節(jié)就近乎消失。這種像“開關”一樣突然出現(xiàn)又消失的響應節(jié)奏，很難只用氣溫升降這類緩慢變化的原因來解釋。

“這很可能是因為火星淺層地下存在冰。”李嘉琪向記者描繪出這樣一幅動態(tài)圖景：當春夏來臨，溫度回升，這些冰開始融化成水。水會順著巖石縫隙向下滲透，這個過程如同給生銹的齒輪滴了點潤滑油，“滑到”地下深處斷層，同時水擠進縫隙也會產(chǎn)生壓力。兩者結(jié)合，就可能引發(fā)一次輕微的“火震”。等到天氣轉(zhuǎn)冷，水重新凍結(jié)，斷層閉鎖，這類“火震”也隨之停止。

李嘉琪推測，由于大氣稀薄且距離太陽更遠，火星的平均地表溫度低于地球，通常處于冰點以下。然而，火星地表分布著大量鹽類物質(zhì)，鹽分則扮演了高效的“防凍劑”角色，使得冰能在更低溫度下融化。因此，即使在火星寒冷環(huán)境中，仍可能存在液態(tài)水，只不過是以“鹽水”混合物的形態(tài)存在。

為了驗證該想法，研究團隊在實驗室里成功模擬了火星環(huán)境。實驗表明，鹽分確實如同高效的“防凍劑”，并且形成的鹽水會順著鹽度差異快速向下“鉆”，形成輸送通道?！斑@就解釋了為什么地表附近的季節(jié)變化能影響到地下幾公里深處，并足以引發(fā)能被儀器捕捉到的‘火震’?！闭撐牡谝蛔髡摺⒈本┐髮W博雅博士后石靜說。

綜合多項證據(jù)，李嘉琪指出，火星北半球中高緯度地區(qū)（約北緯30度以上），是目前最有可能找到這類季節(jié)性活躍液態(tài)水的地方。這不僅為火星現(xiàn)今存在液態(tài)水提供了獨立證據(jù)鏈，更揭示了一個可能的水文循環(huán)動態(tài)框架：水以某種方式（如從大氣凝）“注入”淺層土壤，在溫暖季節(jié)融化下滲，觸發(fā)“火震”；“火震”又可能震開新的裂縫，為水向更深處遷移打開新的流體通道。如此，“水”與“震”相互影響，形成了一個動態(tài)閉環(huán)。

這項研究首次通過“聽音辨位”的方式，系統(tǒng)地推斷出火星這顆紅色星球的淺地表正在發(fā)生的水文過程?！八鼧O大推進了我們對火星的理解——它并非一個完全‘沉寂的世界’，其地下可能正進行著微妙的物質(zhì)與能量循環(huán)。這一發(fā)現(xiàn)也為我國未來火星探測任務的著陸區(qū)選址與宜居性評估提供了至關重要的科學依據(jù)?！?/p>