古老火星湖泊或能在季节性薄冰下持续数十年——新模型重塑寒冷火星的水循环
Rice 大学的研究团队利用改造自地球气候模型的“湖泊模拟-火星大气重建与仿真”系统（LakeM2ARS），首次证明火星古湖可在低温环境下通过季节性薄冰覆盖而长期保持液态。该发现为火星上既有的湖岸线与沉积层与“早期火星太冷”的气候模型之间的矛盾提供了可能的答案。
重点
说明
模型创新
采用 Earth 研究员 Sylvia Dee 的 Proxy System Modeling（代理系统建模）框架，改造后可在弱光、CO₂ 富大气与火星独特季节性下模拟湖泊气候。
实验规模
运行 64 个不同场景，每个场景模拟 30 个火星年（约 56 个地球年）的湖泊状况，数据来源于 Curiosity 号漫游者的岩石与矿物记录。
核心发现
1) 在某些情形下湖面完全结冰，2) 在其余情形下湖面仅被薄冰覆盖，薄冰起到“天然毯子”作用，显著降低蒸发率，水体在季节循环中保持几乎不变的深度。
实证意义
这些薄冰不易留下持久痕迹，解释了为何火星探测器未观察到永久冰盖或冰川。若古湖可在寒冷环境下长期存在，则早期火星可能一直保持有液态水，为潜在生命提供必要条件。
Eleanor Moreland（Rice 研究生，论文主笔） “当我们的新模型显示湖泊可在薄季节性冰层下持续数十年时，我感到非常兴奋——这为我们提供了一种与实际观测相符的物理机制。”
Kirsten Siebach（共同作者） “薄冰像天然的保温层，冬季隔绝水分，夏季又让湖面融化。因为薄且短暂，它几乎不留下痕迹，这也解释了探测器为何未发现常年冰盖。”
研究方法概览模型适配
结合火星弱光、浓CO₂ 大气、与地球不同的重力与季节性，重写了 Proxy System Modeling 的湖泊模块。
数据驱动
采用 Curiosity 号在 Gale 陷谷收集的岩石与矿物数据作为间接气候指标。
大规模模拟
64 种测试情景覆盖不同大气压、温度波动与光照强度，模拟 30 个火星年的湖泊行为。
Sylvia Dee（共同作者） “看到地球模型在另一颗行星上能如此准确地还原气候，真是一件既令人惊讶又鼓舞人心的事。”
对火星探测与未来研究的启示地貌解释：原本难以与气候模型对齐的岸线、沉积层与矿物堆叠，现在可通过“季节性薄冰”机制获得解释。
未来目标
将 LakeM2ARS 运用于火星其他盆地，检验类似湖泊是否普遍存在。
进一步分析大气成分变化、地下水循环对薄冰稳定性的影响。
Eleanor Moreland “如果我们在全行星范围内看到类似模式，这将支持早期火星虽寒冷却能维持全年液态水的观点——这正是寻找火星生命的关键。”
勇编撰自论文"Seasonal Ice Cover Could Allow Liquid Lakes to Persist in a Cold Mars Paleoclimate".AGU Advances.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。
