火星大發現!火星上的水消失原因可能被揭曉了

超弦 發佈 2020-01-10T17:40:22+00:00

一項新的研究發現,火星上水的逃離速度遠遠超過我們的想像,這可能有助於解釋火星失去海洋、湖泊和河流的原因。

最新研究火星水分的流逝速度超乎人類想像!這一驚人的發現可能有助於研究人員更好地理解為什麼火星如今成為了一個沙漠世界!

一些研究人員認為火星上的水比地球上的北冰洋還多。但是現在火星的水跑哪去了呢?一項新的研究發現,火星上水的逃離速度遠遠超過我們的想像,這可能有助於解釋火星失去海洋、湖泊和河流的原因。


儘管火星現在又冷又干,但蜿蜒的河谷和乾涸的湖床表明,數十億年前,水覆蓋了這顆紅色星球的大部分。之前的研究表明,火星上剩下的水大部分被凍結在這顆紅色星球的極地冰帽中,其中只有不到10%的水曾經在火星表面流動過。

此前的研究也表明,火星上的水大多流入太空。來自太陽的紫外線把火星上層大氣中的水分解成氫和氧,然後大部分氫會飄到太空中去,因為火星非常輕,而且火星的中等重力(只有地球的40%)。

最近的發現表明,大量的水可能會有規律地迅速侵入火星的上層大氣。為了弄清這些事件,科學家們分析了繞火星飛行的微量氣體軌道器(Trace Gas Orbiter)的數據。科學家們重點關注了2018年和2019年火星大氣中水的分布方式。

研究人員發現,季節變化是推動火星大氣中水蒸氣分布的關鍵因素。例如,在這顆紅色星球一年中最溫暖、風暴最猛烈的時期,大氣層的大部分變得「過於飽和」,水蒸氣含量是其溫度理論上允許的10到100倍,這使得水能夠到達上層大氣。法國巴黎薩克萊大學的行星科學家弗蘭克·蒙特梅辛說,「在太陽系的任何其他天體上都沒有觀察到這種異常的飽和度。」

科學家們對如此大量的水蒸氣能夠到達高層大氣感到驚訝。蒙特梅辛說,此前,他們預計「它應該受到上方低溫的限制,一定會凝結成雲。」

當太陽照射到火星兩極巨大的冰庫時,水蒸氣被釋放到大氣中。這些水分子隨後被風輸送到更高、更冷的地方,在那裡,當有灰塵顆粒存在時,它們會凝結成雲,阻止水向更高的地方(就像在地球上一樣)快速、大規模地前進。在火星上,凝結常常受到阻礙。因此,大氣經常在水蒸氣中飽和,這使得更多的水進入上層大氣,在那裡,太陽的紫外線將它們分解成原子。在非常高的海拔上發現了越來越多的水蒸氣,這表明更多的氫原子和氧原子能夠從火星上逃逸出來,從長期來看,這放大了火星水的損失。當太陽照射到火星兩極巨大的冰庫時,水蒸氣被釋放到大氣中。這些水分子隨後被風輸送到更高、更冷的地方,在那裡,當有灰塵顆粒存在時,它們會凝結成雲,阻止水向更高的地方(就像在地球上一樣)快速、大規模地前進。在火星上,凝結常常受到阻礙。因此,大氣經常在水蒸氣中飽和,這使得更多的水進入上層大氣,在那裡,太陽的紫外線將它們分解成原子。在非常高的海拔上發現了越來越多的水蒸氣,這表明更多的氫原子和氧原子能夠從火星上逃逸出來,從長期來看,這加大了火星水的損失。

總而言之,如果水蒸氣能有規律地飄到火星大氣中,而不受凝結的限制,因此水的逃逸速度可能相當快。

蒙特梅辛說,未來的研究可以更好地量化有多少水進入上層大氣,並對其行為進行建模,這樣科學家就可以更好地了解水蒸氣是如何進入太空的。

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