火星地底秘辛：水庫與巖漿改寫其歷史

火星，這個太陽系中第二小的行星，以其紅色的外表和稀薄的大氣層聞名。然而，最新的研究揭示，火星的地殼可能曾經是地質活動的隱藏引擎，產生了花崗巖巖漿並維持了地下水的存在。這項研究挑戰了我們對火星長期以來被視為乾燥、冰冷沙漠的看法，並重新塑造了我們對火星演化的理解。

由萊斯大學的Cin-Ty Lee領導的研究團隊，透過先進的熱力學模型，重建了火星在諾亞紀和早期赫斯珀利亞紀（約30至40億年前）的地殼熱狀態。研究發現，火星南部高地的厚地殼在這些時期因放射性衰變產生的熱量，足以使下地殼部分熔化，形成花崗巖等矽質巖漿，並在冰凍表面下維持廣闊的地下含水層。

這項研究發表在《地球與行星科學通訊》上，揭示了火星地殼厚度的變化如何塑造了其地質和水文歷史。研究顯示，南部高地的地殼厚度在某些區域達到80公里，這種厚地殼不僅在沒有板塊構造的情況下產生了花崗巖巖漿，還創造了穩定地下水含水層的熱條件。

研究團隊包括萊斯大學的Rajdeep Dasgupta和Kirsten Siebach教授，以及博士後研究員Duncan Keller和研究生Jackson Borchardt、Julin Zhang，以及月球與行星研究所的Patrick McGovern。他們考慮了地殼厚度、放射性熱生成和地幔熱流等因素，模擬了熱量如何影響地殼熔化和地下水穩定的潛力。

模型顯示，地殼厚度超過50公里的區域會經歷廣泛的部分熔化，產生長英質巖漿。此外，由於熱流升高，南部高地的厚地殼會維持數公里深的地下含水層。這些發現挑戰了花崗巖僅存在於地球的觀念，並揭示了火星南部高地可能曾經是生命的搖籃。

這項研究對火星的可居住性有重要意義，因為液態水的存在和花崗巖巖漿的生成，這些巖漿通常含有對生命至關重要的元素，表明火星南部高地可能比我們之前認為的更適合生命存在。

研究還指出了未來火星任務可以專注於探測花崗巖巖石或探索古老水庫的區域。例如，南部高地的大型撞擊坑和斷裂帶可能提供對火星深地殼的洞察。

這項研究由NASA的資助（80NSSC18K0828）完成，為我們提供了尋找火星生命跡象的路線圖，並幫助我們更接近回答行星科學中一些最深刻的問題。