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NASA揭示火星失去大气过程

2017年03月31日 20:11 来源于 财新网
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火星曾经有和地球一样厚重的大气,后来这些大气或因太阳风的轰击而流失到太空中,从而导致了气候巨变

  【财新网】(记者 苑苏文)目前火星大气的密度不到地球大气的百分之一,但是对火星稀薄大气的最新探测表明,火星曾经拥有一个厚大气层,之后其大部分因为太阳风的轰击而流失于太空,因而导致了火星气候的剧烈变化:从最初的温暖、潮湿的环境,变为如今的寒冷、干燥的气候。

  此结论根据美国宇航局(NASA)的火星大气与挥发分演化探测器(MAVEN)测量的数据得出,于3月31日发表于《科学》杂志上。探测器发现,在火星稀薄大气更高的位置,较轻的氩同位素36Ar比较重的氩同位素38Ar含量丰富得多,前者更容易被入射的太阳风从大气中驱离。

  根据MAVEN的探测结果,研究人员推算出,自从火星形成以来,其大气层中66%的氩气已经消失。据了解,目前火星大气的密度不到地球大气的百分之一,其稀薄大气中含占比95%的二氧化碳,2.7%的氮气、1.6%的氩气和微量的氧气和水汽。

  利用氩气流失的探测结果,研究人员估算了其他气体通过类似机制而丧失的量。他们认为,火星曾经有和地球一样厚重的大气,并且主要由二氧化碳组成,后来这些大气或因太阳风的轰击而流失到太空中,从而导致了这颗红色行星的气候巨变。

  发表在《科学》上的文章指出,这一研究结果令人们对火星大气的历史有了更好的了解,并对其地质演化和潜在的可居住性提供了线索。两种氩的同位素的发现,为二氧化碳曾经持续逃逸提供了证据,也佐证了火星曾经存在厚重大气层的可能性。科学家猜测,在早期的火星大气充沛中,二氧化碳的分压可能多于1bar(100千帕斯卡),从而产生足够的温室升温,使液态水在火星地表保持稳定。

  MAVEN观察的证据表明,火星大气中大部分二氧化碳随着其他成分气体逃逸到了太空,少部分吸附到较浅层地面形成碳酸盐矿物,还有更小一部分留在了极冠,以固体二氧化碳干冰的形式留存了下来。

责任编辑:于达维 | 版面编辑:王永
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