火星上曾存在大量的冰，其分布及储量的变化是了解气候变化的重要线索，但此前其全貌并不明确。
日本冈山大学学术研究院先锐研究领域（行星物质研究所）的Trishit Ruj副教授等人利用NASA探测器获得的高分辨率图像（HiRISE、CTX），对750个以上的中纬度撞击坑（又称陨石坑）进行了调查，通过结合由冰形成的地形、撞击坑年代及气候模型，明确了火星在过去约6亿年间冰的蓄积与分布变化。
图1 由于火星自转轴倾角变化导致的反复冰川作用，引起了挥发物的损失，以及冰川体积和强度的减少。（供图：冈山大学行星物质研究所Trishit Ruj副教授）
分析结果表明，冰层始终倾向于堆积在撞击坑的西南侧。研究发现，这一现象的原因是日照量减少及阴影所形成的“冷阱”效应。此外，过去发生的冰蓄积并非仅1次，而是有2～3次，每次冰的供应方向与厚度均不相同，受火星自转轴倾角变动引发的气候变化影响。
约6亿4千万年前，火星曾广泛分布着厚厚的冰，但此后冰量逐渐减少，到最后一次冰蓄积时期（约9800万年前），分布范围已变得十分有限。这表明火星已从湿润时代过渡到干燥寒冷时代。
这一发现不仅有助于阐明火星冰与气候的历史，还为未来探测任务中的水资源利用提供了重要见解。相关研究成果已发表在期刊《Geology》上。
Trishit Ruj副教授表示：“这一成果是通过与JAMSTEC（国立研究开发法人海洋研究开发机构）、意大利达努齐奥大学、高知大学、美国布朗大学、JAXA（国立研究开发法人宇宙航空研究开发机构）、东京大学开展的国际合作研究取得的。我们通过应用NASA火星探测器获取的高分辨率图像，以及冈山大学行星物质研究所的分析技术，阐明了火星冰的历史及气候变化的详细情况，有望为未来探测器着陆点的研究提供参考。欢迎与我们一起从事解开火星之谜、令人期待的研究”。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本研究所
【论文信息】
期刊：Geology (Geological Society of America)
论文：Long-term and multi-stage ice accumulation in the martian mid-latitudes during the Amazonian
DOI：ttps://doi.org/10.1130/G53418.1[New window]
