第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

- 火星探索的重要性

- 水对于火星生命可能性的关键作用

- 对未来火星资源开发的潜在价值

1.2 研究目的与问题

- 明确本研究旨在揭示的火星地下水关键特征

- 阐述待解决的核心科学问题

1.3 研究方法与技术路线

- 介绍综合运用的多种研究手段，如遥感观测、实地探测数据分析等

- 描绘从数据收集到模型构建及结论推导的技术路径

第二章 火星的地质与气候历史

2.1 火星的形成与演化

- 早期太阳系中的火星形成过程

- 主要的地质事件和阶段

2.2 火星气候的变迁

- 过去不同时期的气候特征

- 气候对地表水和地下水存在的影响

2.3 地质和气候历史与地下水的关系

- 如何塑造地下含水层的形成与演变

- 特定气候条件下地下水的存储和流动模式

第三章 火星水的探测技术与现有成果

3.1 遥感探测技术

- 轨道器搭载的各类仪器及其探测原理

- 遥感数据在地下水研究中的应用

3.2 实地探测任务与发现

- 着陆器和火星车的探测成果

- 对地下水存在证据的直接观测

3.3 现有探测数据的综合分析

- 不同来源数据的整合与对比

- 已揭示的火星地下水的初步特征

第四章 火星地下的地质结构与物理特性

4.1 地层结构与岩石类型

- 不同深度地层的组成和分布

- 与地下水存储相关的岩石性质

4.2 孔隙度与渗透率

- 地下岩石的孔隙和渗透特性评估

- 对地下水流动的影响

4.3 热物理性质

- 温度分布及其对水的状态的影响

- 热传导和热对流在地下水系统中的作用

第五章 火星水在地下的存储形式

5.1 冰层存储

- 冰层的形成机制和条件

- 冰层的分布范围和厚度估计

5.2 含水矿物中的结合水

- 常见含水矿物的鉴定与分析

- 结合水的含量和释放可能性

5.3 孔隙水和裂隙水

- 孔隙和裂隙网络中的水分布

- 水的流动性和补给机制

第六章 火星地下水的空间分布估计方法

6.1 地球物理探测方法的应用

- 雷达探测的原理与数据分析

- 重力和磁力测量在地下水分布研究中的作用

6.2 数值模拟技术

- 建立地下水流动和存储模型

- 输入参数的选择和不确定性分析

6.3 基于地质特征的推断

- 地貌形态与地下水分布的关联

- 地层结构对水分布的控制

第七章 不同区域的地下水空间分布特征

7.1 极地区域

- 极地冰层和地下水资源的特点