最新發現！火星蘊藏大量冰層
美國地質調查局（United States Geological Survey，簡稱 USGS）亞利桑那州分部的研究人員，最近在《科學》期刊發表了一篇研究報告。報告指出，在 NASA 儀器的幫助之下，他們在接近火星地表淺層發現了大量的冰層，將有助於未來的火星探索任務
以往各種火星的相關研究，都指出了火星上存在水和冰的可能性。火星偵查軌道器（Mars Reconnaissance Orbiter）所進行的無線電掃描也推測火星地表下有大量冰層的存在，南北極甚至可能還有水。科學家一直在尋找火星上曾經被水覆蓋的證據，而這項新的研究似乎證實了科學家的推測。
冰層距離地表只有 10 公尺
研究團隊認為，火星上的冰層應該只距離地表不超過 10 公尺。有些區域的冰層甚至可能只距離地表一到兩公尺。這表示冰層的開採難度不高，研究人員也相信冰層會覆蓋著火星的地貌，其中一些冰層的範圍甚至超過 100 公尺。
研究人員是在火星表面的八處懸崖發現了冰層，這些懸崖的暴露層含有銀藍色的物質，看起來像是冰。在很久以前，這些冰可能是積雪造成的，而且冰層的厚度不超過 1.9 公尺。
該研究的主要作者，亞利桑那州弗拉格斯塔夫（Flagstaff）天文地質科學中心（Astrogeology Science Center）的 USGS 研究員柯林·丹達斯博士（Colin Dundas）解釋，冰層可能覆蓋火星表面三分之一的面積。丹達斯博士表示：「我們在這裡看到的是冰層的橫切面，這為我們提供比以往更詳細的 3D 視圖。」
研究團隊使用 NASA 的 HiRISE（高解析度成像科學實驗，High-Resolution Imaging Science Experiment）發現了火星上的懸崖或陡坡。因為峭壁長期受到風化侵蝕，使得研究團隊得以幸運窺見位於火星土壤下的冰層，而不需進行任何的挖掘工作。
不過，研究人員仍對這些冰層的成因感到疑惑，因為一旦冰沈積物暴露在大氣中，可能會導致冰的昇華。冰可能會從堅硬的冰塊轉變成水蒸氣，這表示當冰埋入懸崖之後，懸崖表面可能會改變形狀。暴露在懸崖邊的冰層可能厚達 100 多公尺。研究團隊使用火星偵查軌道器上的熱輻射成像系統，確保他們確實看到了火星上的冰，而不只是覆蓋在地表的霜。
極具研究價值
USGS 研究團隊選定了火星上的八個地點，讓太空人在未來得以進入調查水源。火星上的冰不但是一種珍貴的資源，也極具科學價值。
冰的分子有效維持了火星過去的氣候紀錄。經由分析冰的樣本，科學家可以更瞭解過去數百萬年火星的氣候資訊。收集懸崖面上的冰層樣本，也能為研究人員提供詳細的火星歷史資訊。
利用冰儲存進行火星任務
人類登陸火星的任務，可以利用這些冰儲存，從環境中提取水源。可以從冰層開採冰，或者直接煮沸來獲得水源。得到的水源可以飲用，也可以分解成氫氣和氧氣，能分別作為火箭燃料和人類呼吸的空氣。
不過，要把研究中發現的冰層作為資源使用仍然存在問題。為了尋找火星的太空人降落地點，NASA 最近進行了一項研究，他們發現含冰懸崖分布在火星南北緯 55 度附近，冬季時會變得寒冷又陰暗，而太陽能是火星任務主要的動力來源之一，因此火星任務不太可能在那些地區建立基地。
史丹佛大學（Stanford University）的太空科學家斯科特·哈伯德教授（G. Scott Hubbard）質疑，是否能在 NASA 的太空船著陸區找到類似的冰層。NASA 將著陸區限制在火星的赤道 50 度以內，哈伯德教授希望能瞭解冰層的確切範圍，如果在火星的赤道附近發現冰層，那麼對於 NASA 的火星任務來說將有實質的好處。
[related-post url=”https://tomorrowsci.com/science/nasa-%E6%AD%A3%E5%BC%8F-%E5%85%AC%E5%B8%83-%E8%BC%89%E4%BA%BA%E7%81%AB%E6%98%9F%E4%BB%BB%E5%8B%99-%E8%A8%88%E5%8A%83-%E8%B8%8F%E8%B6%B3%E7%81%AB%E6%98%9F/”]從冰層獲得水源
不過，即使在 NASA 著陸區附近發現了冰層，也不能保證水源可安全飲用。冰層可能含有大量的鹽分，因此太空人可能必須將淡化裝置帶到火星，這會增加火星探勘的成本。更大的問題是水中可能含有過氯酸鹽（perchlorates），這是火星上常見的化學物質，對人體有害。
無論如何，如果火星上確實存在冰層，要從冰層中獲取水源必須經過特殊的過濾。而且需要進行更多的研究，才能瞭解這種水源適不適合人類飲用。
火星的載人飛行任務仍然有許多問題需要解決，包括火星上的大氣電荷可能對太空人和設備造成影響。如何利用火星上的冰層，則是 NASA 必須面對的另一項難題，但除了挑戰之外，冰層的發現確實為火星任務帶來了更多的可能性。
參考資料：
- Michael Greshko, (January 2018). Huge water reserves found all over Mars, National Geographic
- Paul Voosen, (January 2018). Ice cliffs spotted on Mars, Science
- Colin M. Dundas et al., (January 2018). Exposed subsurface ice sheets in the Martian mid-latitudes, Science, DOI: 10.1126/science.aao1619
