研究人员在阿尔巴山（Alba Mons）火山区域的裂隙上方发现了异常浓度的氯化氢气体。这一发现表明，来自火星内部的气体可能正通过地表裂缝逸出，从而有可能揭示迄今为止一直隐藏的火山活动。
由Alexander Trokhimovskiy领导的一支国际团队认为，这种气体可能源自地下炽热的岩浆。如果得到证实，这将表明火星仍然拥有能够向地表释放气体的休眠火山系统。
欧洲航天局的ExoMars微量气体轨道器（TGO）于2021年报告的研究结果中首次在火星大气中探测到氯化氢。在地球上，氯化氢经常通过与岩浆相连的喷口释放，这引发了火星上可能发生类似过程的猜测。
波兰科学院空间研究中心教授、发表于《科学进展》（Science Advances）的研究共同第一作者Daniel Mège表示：“我们的研究结果表明，火星保留的内部热量足以支撑火山活动延续到近代，甚至可能延续至今。”
神秘气体排放打破火星季节性规律
研究人员在火星北半球初夏期间注意到了异常现象。尽管氯化氢通常在每年的这个时候变得稀少，但某一特定区域的氯化氢浓度却意外升高。
火星上的氯化氢水平通常遵循季节性循环。它们一般在北半球冬季达到峰值，随后在夏季降至极低水平。科学家认为，这种变化很大程度上与火星的尘埃循环和水循环有关。
然而，观测结果揭示了一个显著的例外。升高的氯化氢在初夏反复出现在阿尔巴山坡上的火山裂隙上方。这种异常的时间点和一致的位置表明，可能有普通大气化学之外的因素在起作用。
火星仍有火山活动吗？
火星拥有太阳系中最大的火山，但科学家仍然不知道火山活动是否还在其地表之下持续进行。
从轨道上拍摄的图像表明，一些火星火山在过去几百万年内曾发生过喷发。地表上的仪器也记录到了火星地震，证明这颗行星仍在经历地震活动。
这些观测共同表明，火星可能仍保留着部分地质能量。然而，科学家从未在火星上直接观测到新的火山喷发或新鲜的熔岩流，因此现今火山活动的问题仍未解决。
新裂隙为隐藏的火山热量提供线索
为了调查这一异常气体浓度，研究团队将大气测量数据与火星表面的详细观测结合起来。
TGO搭载的大气化学套件（Atmospheric Chemistry Suite）利用红外光谱仪识别大气中的气体。这些仪器在冬季霜冻消失后不久，探测到氯化氢集中在一个相对较小的区域内。
随后，研究人员利用轨道器的CaSSIS相机对同一区域进行了观测。图像显示了一些看起来相对新鲜的狭窄裂隙，其中一些延伸数百米，横跨火星表面。裂缝周围还可见异常的地表颜色变化。
Daniel解释说：“微量气体轨道器找到了铁证。这就像是大海捞针。它能够在沿着轨道连续运行以监测整个火星大气的同时，探测到可能间歇性来源的少量分子，实在令人惊叹。”
一种可能的解释是，源自地下深处岩浆的气体通过这些裂隙向上逸出。在地球上，类似的火山喷口被称为喷气孔。
研究人员提出，火星极其寒冷的冬季（气温可降至-120°C）使冰封住裂隙，暂时阻止气体逸出。随着初夏气温升高，冰直接升华变成水蒸气，从而可能为地下气体到达大气打开通道。
在裂隙周围观察到的变色现象也可能意义重大。它可能是由逸出气体沉积的矿物或其他物质造成的，类似于地球上喷气孔（火山气体喷口）周围常见的沉积物。
火星地下可能存在岩浆房
尽管气体排放与火山裂隙之间的联系看起来很有希望，但研究人员还需要排除其他解释。
Daniel坦言：“观察这些渗漏的空间分布时，我立刻意识到背后有火山因素，但这需要加以证实。”
该团队仔细评估了火星大气中可能产生氯化氢的化学反应，包括与火山活动无关的过程。
Daniel补充道：“这项工作的很大一部分是研究火星大气中所有可能发生的化学过程。我们需要严谨、批判性和创造性地解释氯化氢的存在。这些数据很复杂，但也是绝佳的思维养料。”
在综合考察大气和地质证据之后，研究人员提出，这种气体可能是从阿尔巴山下的一座休眠岩浆房中逸出的。这样一个岩浆房将是地下火山系统的一部分，即使不产生可见的喷发，该系统也可能继续释放气体。
隐藏的火山活动或有助于火星维持生命
这些发现的意义可能超出对火星地质历史的理解。火山气体还可能为火星如何演化、以及它是否曾经拥有适合生命生存的环境提供线索。
在遥远的过去，从岩浆中释放的气体（包括氯化氢）可能帮助形成了更稠密的大气和更温暖的气候条件。这些条件可能使液态水得以在火星表面的大部分区域持续存在。
火山活动还可能在地下创造宜居环境。如果上升的岩浆或熔岩与地下水接触，这种相互作用可以产生温暖的热液系统。此类环境既能提供化学能量，又能使生物免受地表恶劣条件的伤害。
Daniel沉思道：“在阿尔巴山区域的渗漏裂隙中寻找火星生命将非常有意义。如果热液系统处于活跃状态，它们可能含有微生物发育所需的成分和能量，并保护微生物免受地表上方恶劣多变环境的影响。”
尽管这些发现并不能证明火星目前正在喷发，也不能证明其地下存在生命，但它们为研究阿尔巴山周围的火山裂隙提供了一个引人入胜的新理由。
欧洲航天局ExoMars微量气体轨道器项目的科学家Colin Wilson强调：“这些发现可能被证明是TGO迄今最伟大的成就。”