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物理学家将地震数据与岩石和沉积物的属性联系起来 ， 对来自美国宇航局火星探测器任务的地震数据进行新分析 ， 发现了几个大的惊喜 。 第一个惊喜是：在火星赤道附近的着陆点下方300米（1000英尺）的地表下几乎不含任何冰 。
研究人员发现火星的地壳是脆弱和多孔的 。 沉积物的粘合度不高 ， 而且没有冰或没有多少冰填充孔隙 。 他们于2022年8月9日在《地球物理研究通讯》杂志上发表了他们的分析 。 这些发现并不排除可能有冰粒或小冰球没有将其他矿物粘合在一起 ， 问题是冰以这种形式存在的可能性有多大？
第二个惊喜与关于火星上水一个主要理论相矛盾 。 人们认为这颗红色星球在其历史早期可能孕育着水的海洋 。 许多专家怀疑 ， 这些水的大部分成为构成地下水泥矿物的一部分 。 如果你把水与岩石接触 ， 你会产生一套全新的矿物 ， 如粘土 ， 所以水不是液体 。 它是矿物结构的一部分 。 水也可能进入不具有水泥作用的矿物 。 然而 ， 没有水泥的地表下应该没有保存生命或生物活动记录 ， 水泥的本质是将岩石和沉积物固定在一起 ， 保护它们免受破坏性的侵蚀 。 缺乏胶结的沉积物表明InSight在赤道附近的着陆点以下300米（1000英尺）的地方缺水 。 火星赤道上低于冰点的平均温度意味着 ， 如果有水的话 ， 条件会冷到足以冻结水 。
许多行星科学家长期以来一直怀疑火星地表下会充满冰 。 尽管如此 ， 在火星两极仍有大冰层和冰冻的地面冰 。 模型预测 ， 在那个纬度应该仍然有冰冻的地面 ， 下面有含水层 。2018年 ， InSight航天器在Elysium Planitia着陆 ， 这是一个平坦、光滑、靠近火星赤道的平原 。 它的仪器包括一个地震仪 ， 测量由火星地震和陨石撞击引起的振动数据 。
研究人员可以将这一数据与关于地表的大量知识联系起来 ， 包括火星地貌的图像和温度数据 。 表面数据表明 ， 地下可能由沉积岩和熔岩流组成 。 然而 ， 研究小组仍然必须考虑到地下属性的不确定性 ， 如孔隙度和矿物含量 。 来自火星地震的地震波为它们所穿越的材料的性质提供了线索 。 可能的胶结矿物如方解石、高岭土、粘土和石膏影响地震速度 。 研究团队应用岩石物理学计算机模型来解释从InSight数据中得出的速度 。 模拟结果显示 ， 地下主要由未加固的材料组成 。
【研究发现火星地下水和地下冰的情况打破了人们预期】科学家们希望探测地表下层 ， 因为如果火星上存在生命 ， 那就是它的位置 。 火星表面没有液态水 ， 而地表下的生命将受到保护免于辐射 。 继样本返回任务之后 ， 美国宇航局未来十年的一个优先事项是火星生命探测任务 ， 其目标是在高纬度地区钻进火星地壳两米（6英尺） ， 在冰、岩石和大气聚集的地方寻找生命 。
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