北京
火星曾经有过一段温暖到能让水在表面流动的气候，这一点科学界基本没有异议。真正让人头疼的是另一件事：究竟是什么样的“大气配方”，能提供足够强的温室效应，把火星捂热？这个问题争论了很久，一直没有定论。现在，一项新提出的设想给出了一个此前缺失的关键成分。
美国得克萨斯州莱斯大学的李辛迪（Cin-Ty Lee）提出，火星地壳中的铁与水发生反应，可能在大气中持续供应氢气长达数百万年。氢气本身并不是温室气体，但它可以通过与大气中的二氧化碳相互作用，产生让行星变暖的效果。当 H2 与 CO2 分子相撞时，两者的形态都会发生形变，这使得它们能够吸收二氧化碳单独存在时无法阻挡的红外辐射波段——于是，这对分子组合增强了温室效应。
按照李辛迪的估算，取决于火星大气中二氧化碳的总量，大气中哪怕只有百分之几的氢气，也可能足以把全球平均温度推到冰点以上。他说：“我认为即使现在，二氧化碳的量也足够做到这一点。”
那么，这座“地下制氢厂”在哪里？李辛迪指向火星南部高地之下那层极厚的地壳——据认为，其厚度可向下延伸达 80 公里。他打了个比方：“就像漂在水上的冰山，山越高，山根越厚。”
和地球一样，这层地壳中含有铀、钍、钾等放射性元素，它们衰变时会产热。地壳越厚，这些元素的总量就越大，而可供散热的表面积却保持不变。2024 年，李辛迪发表的计算显示，当地壳足够厚时，其上部几公里内的冰会融化，形成含水层。
含水层一旦形成，水就会在多孔的上部岩层中上下循环，把热量带走。这些岩层主要由玄武岩构成，而玄武岩富含铁。水会让铁生锈，这一过程会释放出其中的氢分子，氢随后向上进入大气。李辛迪本月早些时候在美国科罗拉多州丹佛市举行的美国地质学会年会上介绍了这一想法。
这套“热液泵”最终停摆了，原因有两个：水和能量都用完了。火星于是变成了今天这颗寒冷的荒漠星球。李辛迪说：“对水来说，这是一张单程票。而且，放射性也在减弱。”
不过，这个设想并非没有质疑者。美国中佛罗里达大学的拉姆塞斯·拉米雷斯（Ramses Ramirez）研究过火山作为火星变暖氢气来源的可能性。他表示，在看到完整论文之前，他怀疑这个想法能否在不“引入一些极其有利的条件”的情况下，解释火星曾经温暖的表面。
拉米雷斯还指出，水从岩石中释放氢气的可能性，十多年前就有人提出过。但李辛迪认为，早先的研究只是假定水会以某种方式参与其中，而他的工作展示了：当地壳足够厚时，“这件事几乎不可避免地会发生”。
李辛迪说，这个想法是可以检验的——办法是向火星地壳深处看。“如果我们发现它被氧化到了地下几公里，那这是唯一可能的解释方式。”
作为一项科学上的“副产品”，这或许还能顺带解释火星为什么是红色的。陨石撞击或其他过程会把一部分生锈的岩石暴露到表面。李辛迪说：“随着风的侵蚀，你会产生大量尘埃，它覆盖了一切。”
从地下热水到铁锈，再到漫天红色尘埃，这条链条把火星的温暖过去和今天的红色面孔串在了一起。当然，它目前仍是一个等待检验的设想——答案可能就埋在火星地壳深处那几公里的氧化层里。
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