新的研究表明很久以前火星的河流流淌了很

　　科学家认为，火星Jezero陨石坑中的这些岩石带可能是由古代一条深而湍急的河流形成的。美国宇航局的毅力漫游者在2023年2月28日至3月9日期间使用Mastcam-Z相机在一个昵称为“Skrinkle Haven”的地方捕捉到了这一场景。(图片来源:美国宇航局/JPL加州理工学院/亚利桑那州立大学/MSSS)

　　据美国太空网（罗伯特·李）：一项新的研究表明，古代火星上的一些河流流淌了足够长的时间，在这颗红色星球上创造了真正的宜居环境。

　　麻省理工学院(MIT)的地质学家开发了一种新技术，利用卫星图像来研究外星河流，它们的流量以及它们如何在它们的家园表面移动流体和沉积物。已知太阳系中只有另外两个世界有河流:火星，数十亿年前有水流过；土星的卫星泰坦，甲烷河至今仍在流淌。

　　麻省理工学院的研究小组应用这种技术来计算在遥远的过去，火星上选定区域的河流有多快多深。他们发现，河流可能在盖尔陨石坑流动了至少10万年，在杰泽罗陨石坑流动了至少100万年，这两个地区目前分别由美国宇航局的好奇号和毅力号火星车进行调查。研究小组成员说，这可能足以允许生命的发展和支持。

　　然后，研究小组将同样的过程应用于土卫六，尽管土星最大的卫星大气层厚，距离地球更远，也做出了类似的估计。

　　“土卫六令人兴奋的地方在于它很活跃。团队成员、麻省理工学院地球、大气和行星科学系的教授Taylor Perron在一份声明中说:“通过这项技术，我们有办法对一个很长一段时间内无法获得更多数据的地方进行真正的预测。”“在火星上，它给了我们一台时间机器，让我们可以带着现在已经死了的河流，感受一下它们活跃流动时的样子。”

　　来自美国宇航局卡西尼任务的图像显示碳氢化合物河流网络流入土星最大的卫星泰坦北极地区的湖泊。(图片来源:美国宇航局/JPL/美国地质调查局/罗伯特·李)

　　当该团队对美国宇航局的卡西尼号飞船拍摄的泰坦河流图像感到困惑时，他们受到启发，开发了这项新技术。

　　这些图像展示了在大多数月球河流的河口奇怪的缺乏扇形三角洲，就像在地球上许多河流的河口发现的那样。这些三角洲是由河流携带的沉积物构成的。它们在土卫六上的缺失可能表明土星卫星上的碳氢化合物河流没有足够的强度来携带沉积物，或者沉积物在河流中缺失。

　　为了研究这种情况，研究小组采用了将河流宽度、深度和坡度等物理参数与流速相关联的方程，同时考虑了作用于河流的重力以及被推过河床的沉积物的大小和密度等变量。

　　“这意味着不同重力和材料的河流应该遵循类似的关系，”Perron解释道。"这也开启了将此应用于其他星球的可能性."

　　艺术家的印象曾经充满火星杰泽罗陨石坑的大湖。(图片来源:美国宇航局/JPL加州理工学院)

　　在火星上随波逐流

　　当新技术在地球上使用时，地质学家可以测量这些方程所需的河流特性，以准确预测河流的流速或它可以向下游移动的水量和泥沙量。

　　当然，在研究外星河流时，这立刻变得更具挑战性，因为火星和土卫六的数据都很有限。卫星已经从火星收集了数据，包括图像和海拔估计，多个轨道任务捕捉了该行星的高分辨率图像，但对土卫六的这种观察很少。

　　团队成员和麻省理工学院博士后Samuel Birch意识到，可以修改用于模拟河流流量的方程，以便只使用通过远程图像和地形获得的河流宽度和坡度数据来提供结果。

　　然后，Birch用地球上近500条河流对这种基于修正方程的方法进行了测试，修正后的方法提供了准确的预测。

　　然后，这些方程被应用于火星和在盖尔和杰泽罗陨石坑中发现的古代河床，这两个陨石坑都被认为是数十亿年前泛滥的古代湖床。这些预测与“好奇号”和“坚持号”收集的沉积物粒度的实地测量结果进行了比较。这有助于在远离地球的河流上验证该技术的准确性。

　　土星的巨大卫星泰坦从远处看有点像地球，但与我们的星球非常不同。(图片鸣谢:NASA/JPL/亚利桑那大学)

　　然后，科学家们将新方法及其修改后的方程应用于土卫六上两个可以测量河流坡度的特定地点。这包括一条流入一个甲烷湖的河流，这个甲烷湖的大小相当于安大略湖，也是泰坦上仅有的河流三角洲之一的所在地，它的流量几乎和地球上的密西西比河一样大。

　　然后，研究小组将这条拥有三角洲的泰坦河和一条没有这种特征的泰坦河的甲烷流量进行了比较。研究人员发现，尽管没有显示出扇形沉积物堆积的迹象，但后一条泰坦河的水流几乎一样强劲。这表明土卫六上的大多数河流缺少三角洲肯定还有其他原因。

　　该小组还发现，与地球或火星上运送相同流量水的河流相比，泰坦上运送甲烷的河流应该更宽，坡度更缓。

　　“土卫六是最像地球的地方，”伯奇总结道。“我们只是瞥了一眼。我们知道下面有太多的东西，这种远程技术正在推动我们更进一步。”

　　该团队的研究于周一(7月10日)在线发表在《美国国家科学院院刊》上。