火星內有大量水分？

Extensive water in Mars' interior
http://phys.org/news/2012-06-extensive-mars-interior.html

June 21, 2012

到目前為止，地球是唯一已知有大量水分貯存在其內部的行星。科學家分析了二顆火星隕石的含水量，那些隕石來自這顆紅色行星內部。他們發現，在火星地幔（mantle）之處的水量遠較先前估計為大，且與地球的類似。這些結果不僅影響我們所知關於火星的地質歷史，而且也關係到水分如何抵達火星表面。資料產生了這種可能性：火星可能維持生命。

這項研究由前 Carnegie 博士後科學家 Francis McCubbin 所領導（現任職於新墨西哥大學）。這次分析是由 Carnegie Institution 研究者 Erik Hauri 等人所進行，並發表在 Geology 期刊上。

科學家分析所謂的輝熔長石無球粒隕石（shergottite meteorites）。這些是相當年輕的隕石，那起源於部份熔融的火星地幔 -- 地殼下面那一層 -- 並在淺層地下（shallow subsurface）與表面結晶化。它們約在 250 萬年前自火星被拋射出來後來到地球。隕石地球化學（Meteorite geochemistry）向科學家透露許多有關這顆星球所經歷過的地質過程。

"我們分析二顆隕石，其歷程非常不同，" Hauri 說。"其中一顆在它形成期間與其它元素經歷過可觀的混合，而另一顆則否。我們分析礦化磷灰石（mineral apatite）的含水量，並發現二者之間差異不大，儘管這二起事件的微量元素化學性質大不相同。" 結果指出，水在火星形成期間被併入，且這顆行星在其分異（differentiation）期間能將水分儲存在其內部。

基於礦物的含水量，科學家估計，產生這些石頭的火星地幔源（mantle source）所包含的水分介於 70 - 300 ppm 之間。比較一下，地球的上層地幔包含大約 50 - 300 ppm 的水。利用一項稱為二次離子質譜儀（secondary ion mass spectrometry，SIMS）的技術，Hauri 等人能以他們開發的新技術與新標準，量化磷灰石中的水分，藉此偵測這些數值。

"指出火星表面有液態水存在的實質證據，已出現一段時間，" Hauri 說。"所以為何先前對於該星球內部的估計會如此乾燥，令人感到疑惑。這項新研究言之有理並且指出，火山爆發也許是讓水抵達火星表面的主要載具。"

McCubbin 下結論表示："這項研究不僅解釋火星如何獲得水分，還提出一種在所有類地行星形成期間儲存氫的機制。"

※ 相關報導：

＊ Hydrous melting of the martian mantle produced both depleted and enriched shergottites
http://geology.gsapubs.org/content/early/2012/06/15/G33242.1.abstract

Francis M. McCubbin, Erik H. Hauri, Stephen M. Elardo,
Kathleen E. Vander Kaaden, Jianhua Wang and
Charles K. Shearer Jr.
Geology, G33242.1, first published on June 15, 2012,
doi: 10.1130/G33242.1

＊ LCROSS 衝擊在月球上找到水
＊ 首次發現具有如海洋般水分的彗星：地球海洋起源的新線索