科学家发现火星内部可能含有大量的水，足以形成一个全球性海洋。

火星内部结构。最新研究结果显示，火星地壳顶部5千米是干燥的，但在火星地表下方11.5至20千米处的岩层中，可能充满了液态水。这些水如果被全部释放，足以在火星表面形成一个深1至2千米的海洋。James Tuttle Keane / Aaron Rodriquez / Scripps Institute of Oceanography

火星曾经是湿润的，但现在已经完全不是如此。火星稀薄的大气只含极少量的水。但是最近有科学家称，消失的火星海洋可能依然存在，只不过转移到了11.5千米深的地下。

究竟是谁弄干了火星上的水众说纷纭。虽然有大量的证据表明水曾经在这颗红色的行星表面流淌，冲刷出河道和三角洲，充盈了湖泊甚至海洋；但从距今38亿年前开始，这些水就神秘地消失了。与水一同消失的，还有曾经相当浓厚的火星大气。

流传甚广的理论认为，火星上水和大气层之所以会消失，是因为火星磁场变弱了。磁场的变弱导致太阳风长驱直入，使得火星大气和火星上的水散失殆尽。所剩无几的水以冰的形式冻结在火星的两极，以及浅表土壤中。

但最近发表在美国《国家科学院院刊》上的一篇文章针对神秘的火星水消失事件表达了新看法。以加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所Vashan Wright为首的一批科学家认为，火星今天依然拥有大量的液态水，但是它们不在火星表面，而是转移到了火星的地壳深处。

研究人员依据洞察号探测器的数据得出了这一结论。洞察号探测器已于2022年底停止工作，但其在工作期间收集的大量地震波数据，能够帮助科学家认识火星的核、幔和壳。这些地震波多半是由火星的地震，以及陨石撞击火星表面产生的。

地震波的传播，能够揭示岩质行星内部的结构和成分。某些类型的地震波无法穿透液体。地球的液态外地核，就是科学家通过这种方法发现的。

地震波传播速度和方向的改变也能透露很多信息，比如它能告诉我们壳和幔的边界在哪里，某个圈层的密度与柔软度如何，以及行星内部的温度在发生怎样的变化。

在此之前，有学者认为，火星“上地壳”，也就是从火星地表开始，直到火星地表以下约8千米处这一区间内的火星地壳，可能是所谓的“冰冻层”，富含冰冻的水。从环火星轨道拍摄的照片显示，陨石撞击也确实能够曝露出埋藏在火星浅表的冰。

但是新的研究结果与此相反。研究人员认为，洞察号下方从火星地表开始直至地下8千米处的地震波数值，要比饱和冰冻层的预期值低。

此前的研究还显示，火星的“下地壳”，即从火星地表下方8千米处到火星地表下方20千米处，可能存在含有大量孔隙的镁铁质岩，或较少孔隙的长英质岩。但是难以确定这些岩石的孔隙中含有多少水。

而这一次，研究人员在分析之后认为，只有用火星的“中地壳”，即火星地壳下方大约11.5至20千米处存在大量内含饱和液态水的多孔狭隙火成岩，才能解释洞察号的数据。

这一圈层是洞察号所能识别的火星内部圈层之一。它有可能是全球性的，不过目前还没有足够多的数据来下定论。也就是说，如果洞察号所在之处的火星地壳具有普遍的代表性，那么将包含在火星地壳下方11.5至20千米处所谓“中地壳”内的大量液态水分摊到整个火星表面，就足以形成一个平均深度1至2千米的海洋。

这些水理论上可以成为资源。但至少在目前，它们是可望而不可及的。要想钻透11千米来取水是不可想像的。即便是在地球上，钻透1千米的地壳就已经非常困难了。

不过既然有水，那么就可能有生命。火星上如果真的蕴藏着这么多的液态水，那其实就是为研究人员打开了一扇研究火星环境与生命演变的窗。

虽然适合生命的繁衍并不意味着一定有生命存在，但这背后毕竟有一种前所未有的巨大可能。科学家曾经在地球地壳下方5千米处发现生命的踪迹，那么同样的事情是否也有可能在火星发生？

参考Liquid water in the Martian mid-crusthttps://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2409983121