長久以來，科學(xué)界普遍認(rèn)為火星當(dāng)下的氣候環(huán)境過于寒冷干燥，液態(tài)水難以穩(wěn)定存在。然而，一項(xiàng)基于探測器數(shù)據(jù)的新發(fā)現(xiàn)，正對這一傳統(tǒng)認(rèn)知發(fā)起挑戰(zhàn)。歐洲航天局“火星快車號(hào)”探測器上的“火星地下與電離層探測先進(jìn)雷達(dá)”（MARSIS）傳回的數(shù)據(jù)顯示，火星南極冰蓋底部一處約19公里寬的區(qū)域，出現(xiàn)了異常強(qiáng)烈的雷達(dá)反射信號(hào)。

此類雷達(dá)回波特征在該區(qū)域此前從未被觀測到，其波形與科學(xué)家預(yù)期中冰層下封存的液態(tài)水產(chǎn)生的雷達(dá)信號(hào)高度吻合。若這一發(fā)現(xiàn)最終被證實(shí)，將徹底改變?nèi)藗儗鹦钱?dāng)前氣候條件的認(rèn)知，并重新點(diǎn)燃關(guān)于火星是否仍存在適宜微生物生存環(huán)境的科學(xué)討論。畢竟，液態(tài)水是生命存在的關(guān)鍵條件之一，這一發(fā)現(xiàn)可能為尋找火星生命跡象提供新的方向。

盡管這一發(fā)現(xiàn)令人振奮，但研究人員仍保持謹(jǐn)慎態(tài)度。他們指出，火星南極極端低溫的環(huán)境下，液態(tài)水要長期穩(wěn)定存在面臨巨大挑戰(zhàn)。除非存在高濃度鹽分形成的鹵水，或者局部地?zé)峄顒?dòng)提供熱量，否則液態(tài)水幾乎無法在如此低溫下保持液態(tài)。因此，科學(xué)界也在積極探索其他不依賴液態(tài)水的解釋模型。

例如，有觀點(diǎn)認(rèn)為，分層沉積的干冰（固態(tài)二氧化碳）與水冰的組合，或者含鹽冰層與黏土礦物的混合體，都可能在不實(shí)際存在地下湖泊的情況下，增強(qiáng)雷達(dá)反射率。這些“干燥”解釋模型為理解火星南極的異常雷達(dá)信號(hào)提供了新的思路。

為了核實(shí)MARSIS的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們將目光投向了美國宇航局的“火星勘測軌道飛行器”（MRO）搭載的“淺層雷達(dá)”（SHARAD）。SHARAD的工作頻率更高、分辨率更優(yōu)，但其傳統(tǒng)探測模式下的深度有限，難以觸及火星南極冰蓋底部。為了突破這一限制，任務(wù)團(tuán)隊(duì)實(shí)施了一項(xiàng)創(chuàng)新操作。

他們將航天器沿飛行軸滾動(dòng)120°，遠(yuǎn)超此前28°的極限，這一被稱為“超大角度滾動(dòng)”（Very Large Roll, VLR）的新技術(shù)，顯著提升了SHARAD的探測深度與信號(hào)強(qiáng)度。通過這一操作，SHARAD得以首次對可疑高反射區(qū)域的底部結(jié)構(gòu)展開有效探測。

在近期發(fā)表于《地球物理研究快報(bào)》（Geophysical Research Letters）的一項(xiàng)研究中，加雷斯·摩根及其團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)分析了91次直接飛越該高反射區(qū)域的SHARAD觀測數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)將為驗(yàn)證MARSIS的發(fā)現(xiàn)提供關(guān)鍵證據(jù)，也將進(jìn)一步推動(dòng)科學(xué)界對火星南極地質(zhì)結(jié)構(gòu)的理解。