导读火星是太空探索的下一个前沿，但科学家仍对它提出了许多问题。这颗星球曾经更加宜居，气候温暖湿润，有液态海洋。但如今的火星寒冷干燥，大...
火星是太空探索的下一个前沿，但科学家仍对它提出了许多问题。这颗星球曾经更加宜居，气候温暖湿润，有液态海洋。但如今的火星寒冷干燥，大部分水都位于地表以下。了解火星上储存了多少水，为能源探索以及火星上的生命可持续性提供了关键信息。
日本东北大学的一个研究小组通过改进现有的火星气候模型，帮助阐明了这一问题。改进后的模型可以适应火星风化层(即构成火星土壤的松散固体岩石沉积物)的各种特性。这项研究发表在《地球物理研究杂志：行星》上。
小林未来 (Mirai Kobayashi) 表示，目前的模型无法解释这样一个事实，即实验室实验表明，风化层的持水能力受到其吸附系数的强烈影响。
“迄今为止，估计火星地表和地下水分布的模型都假设其风化层性质是均匀的。这与轨道器和着陆器的观测结果形成鲜明对比，后者表明火星风化层具有整体不均匀的物理性质。”
该模型估算了火星地下水的分布范围，范围可达距地表 2 米。就像海绵一样，火星中低纬度地区吸收性极强的风化层保留了大量被吸收的水。研究结果表明，其中一些水以稳定的吸附水形式留在风化层表面。
研究还表明，火星土壤可以使中部和下部地区的冰层保持在地表附近，因为那里的水蒸气移动速度较慢。这意味着土壤有助于通过减缓水蒸气的扩散来长期捕获水，这对于了解火星上水随时间的变化非常重要。
“我们的研究强调了在预测火星地表水时考虑火星风化层的吸收和不均匀性的重要性，”与小林、镰田有宏和寺田直树一起领导该团队的黑田武士说。“该模型还可用于研究火星上的水是如何变化的，以及水是如何移动到火星地幔附近的更深的地下的。”