得克薩斯大學奧斯汀分校的一項新研究通過揭示35億到40億年前湖床和河谷中充斥著多少雨水和融雪，幫助科學家們整合了火星的古老氣候。

該研究發(fā)表在《地質》雜志上，代表研究人員首次量化了整個星球上必須存在的降水量，這一結果是在2020年火星恒心漫游車駛向紅色星球降落在其中一個星球上的時候出現(xiàn)的湖床對這項新研究至關重要。

火星的古老氣候對科學家來說是一個謎。對于地質學家來說，河床和古湖(千奇百怪的湖盆)的存在描繪了一幅行星，上面有大量降雨或融雪。但是，專門研究地球計算機氣候模型的科學家無法重現(xiàn)古老的氣候，因為存在的液態(tài)水存在的時間足夠長，無法解釋所觀察到的地質情況。

UT杰克遜地球科學學院博士后研究員蓋亞·斯塔基·德奎伊(Gaia Stucky de Quay)說：“這是非常重要的，因為3.5到40億年前火星被水覆蓋了。 。“現(xiàn)在已經完全干了。我們正試圖了解那里有多少水，水都流到了哪里。”

盡管科學家在火星上發(fā)現(xiàn)了大量的冷凍水，但是目前不存在大量的液態(tài)水。

在這項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，一次降雨必須在13至520英尺(4至159米)之間，以填滿湖泊，在某些情況下，提供足夠的水以溢出并沖破湖盆。Stucky de Quay說，盡管范圍很大，但可以用來幫助了解哪些氣候模型是準確的。

她說：“這是巨大的認知失調。” “氣候模型在當時無法解決液態(tài)水的數(shù)量問題。就像液態(tài)水是不可能的，但是它確實發(fā)生了。這就是我們的工作試圖填補的知識空白。”

科學家們研究了96個開闊流域和閉流域湖泊及其流域，它們全都在35億到40億年前形成。開闊的湖泊是指因溢水而破裂的湖泊。另一方面，封閉的完好無損。他們使用衛(wèi)星圖像和地形來測量湖泊和流域面積以及湖泊的體積，并考慮潛在的蒸發(fā)量，以計算出需要多少水來填充湖泊。

通過查看古老的封閉和開放湖泊以及喂養(yǎng)它們的河谷，研究小組能夠確定最小和最大降水量。封閉的湖泊讓您一目了然，而不會破壞湖盆側面的情況下，一次流失的最大水量。開闊的湖泊顯示出超出湖盆上方所需的最少水量，導致水破裂一側并涌出。

在13個案例中，研究人員發(fā)現(xiàn)了耦合流域-包含一個封閉流域和一個開放流域，這些流域由相同的河谷提供水-這提供了一次降水最大和最小降水的關鍵證據(jù)。

另一個巨大的未知數(shù)是降雨或融雪事件必須持續(xù)多長時間：幾天，幾年或數(shù)千年。這是研究的下一步，Stucky de Quay說。

這項研究發(fā)表后，美國國家航空航天局(NASA)最近發(fā)射了“火星2020”恒心漫游車，以訪問杰澤羅火山口，該火山口包含該研究中使用的開放湖床之一。聯(lián)合作者蒂姆·古吉(Tim Goudge)是UT杰克遜學校地質科學系的助理教授，是著陸點的首席科學倡導者。他說，隕石坑收集的數(shù)據(jù)對于確定火星上有多少水以及是否有前世的跡象可能具有重要意義。

古吉說：“蓋亞(Gaia)的研究采用了先前確定的封閉和開放的湖盆，但采用了一種聰明的新方法來限制這些湖所經歷的降水量。” “這些結果不僅幫助我們加深了對古代火星氣候的了解，而且它們還將成為將2020年火星恒心漫游者的結果納入更全球化背景的重要資源。”