火星的地下水

研究人員發現火星上有一個遍佈全球的地下水系統，火星上的一些突出特徵是經由地下水的作用產生[9][10]。當水上升至地表或接近地表時，各種礦物會沉積起來，而這些沉積物會膠結在一起。一些硫酸鹽的礦物可能是水從地下岩石中溶解硫時產生的，然後當與空氣接觸時就會氧化[11][12][13]。當水流過含水層時，水會流過可能含有硫的火成岩或玄武岩。

在含水層，水佔據了岩石顆粒之間的開放空間（孔隙空間）。這一層會擴散開來，最終達到火星表面下的大部分區域，這一層的頂部稱為地下水位。計算表明，火星的地下水位一度曾低於地表600米[14][15]。

在2019年9月，火星著陸器洞察號偵測到無法解釋的磁脈衝和磁振盪，與火星地下深處現有行星尺度的液態水水庫一致[8]。

研究人員得出結論，蓋爾隕石坑經歷了多次地下水湧動，地下水發生了化學變化。這些化學變化將維持生命[16][17][18][19][20][21]。

層可能是因地下水上升而沉積礦物和固沙物形成。因為硬化層不受侵蝕，這個過程可能發生在湖泊下形成的層。

紅色的火星上有些地方顯示一系列分層的岩石[22][23]。岩層出現在阿拉伯區的許多大型隕石坑地板上，位於基座隕石坑耐侵蝕的冠下[24][25]。在一些地方，岩層的排列形成長規模式[26][27]。有人建議，這些岩層是由火山、風、或在湖底或海底形成的。計算和模擬表明，攜帶溶解礦物的地下水浮出表面，其位置與岩層豐富的位置相同。根據這些想法，地面的水會流入深邃的峽谷和大隕石坑。在阿拉伯區的許多隕石坑都有一系列的岩石層，其中一些層可能是氣候變化造成的。

火星自轉軸的傾斜在過去一在地改變，而且有時變動得很大。由於這會造成氣候的變化，使得火星的大氣層有時會很厚，能含有較多的水分；大氣中的粉塵數量也會增加或減少。據此認為，這些頻繁的變化有助於將物質沉積在隕石坑和其他的低窪地區。富含礦物質的地下水上漲，膠結了這些物質。模型還預測，在隕石坑中充滿分層的岩石層厚，隕石坑周圍的區域將堆疊上更多的層次。因此，該模型預測，層也可能在隕石坑中間的區域內形成；也已經觀察到這些區域中的層。

地下水可以使一些層成為硬化層。火星的地下水大概移動了數百公里，在這個過程中，它流經岩石時溶出了岩石中許多的礦物。當含礦物的地下水浮到表面時，水在稀薄的大氣中蒸發，並留下礦物成為沉積物和/或固成劑。因此，由於這些沉積物被凝固在一起，使它們不會輕易的被侵蝕。在地球上，富含礦物的水域經常蒸發，型成各種鹽類和其它礦物的大礦床。有時，水流經地球的含水層，然後在地表蒸發，這就像在火星上的假設一樣。在地球上發生這樣情形的一個店點是澳大利亞的大自流盆地[28]。在地球上，許多沉積岩的硬度，例如砂岩，很大程度上在水通過時就如同流經水泥般。

2019年，歐洲科學家公佈了一個古老的全球性地下水系統的地質證據，這個系統可以說是與一個可想而知的廣闊海洋相連的[29][30]。

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  在HiRISE的HiWish program下看到的深色斜坡條紋和層。圖像在阿拉伯方格區。
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  來自撞擊的彈射保護底層的物質不致受到侵蝕時，形成了基座隕石坑。由於這個過程的結果，隕石坑似乎棲息在周圍的環境之上。
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  在HiRISE的HiWish program下看到在基座隕石坑附近的深色斜坡條紋和層。基座隕石坑的頂部保護了下面的各層。圖像在阿拉伯方格區。

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