火星上原有的大气和水消失去哪里了？(组图)
火星上曾经存在着大气和水 ， 科学家对此似乎已经达成了共识 。火星上曾经存在着大气和水 ， 科学家对此似乎已经达成了共识 。 NASA也正在致力于寻找其中的证据 ， 并公开了相关的内容 ， 这一切或许将揭开这个至今难解的问题 。美国宇航局公布了“火星大气与挥发分演化探测器”的重要发现 。 MAVEN俗称“马文号” ， 是世界首颗专门研究火星大气的探测器 。 它发现了火星由早期温暖湿润 ， 表面可以支持生命存在的环境 ， 变成今天干燥、寒冷星球的关键性原因 。“马文号”发回的资料使研究人员能够确定今天太阳风剥离火星大气的速度 。 调查结果显示 ， 在发生太阳风暴期间 ， 如日冕物质抛射等现象时 ， 火星大气逃逸速度显著增加 ， 甚至提高10到20倍 。NASA科学副总监、前宇航员约翰‧葛籣斯菲尔德介绍说：“火星早期拥有一个较厚的大气 ， 足以支持表面存在液态水 ， 这对生命产生至关重要 。 明白火星大气的演化历史 ， 对我们了解其他行星大气层的演变非常有帮助 。 知晓什么原因导致行星表面从可以有微生物存在 ， 到变得不再拥有生命很重要 ， 这也是美国宇航局载人火星计划正在解决的一个重要问题 。 ”太阳风是一股高能带电粒子流 ， 主要由质子与电子组成 ， 由太阳上层大气射出 ， 时速可以达到160万公里/小时 。 在经过火星上层大气时 ， 太阳风带来的磁场会产生电场 ， 并电离火星大气中的原子形成离子逃逸到太空中去 。
数十亿年间的太阳活动 ， 可能是火星大气层大量丢失 ， 改变火星气候的重要原因 。“马文号”探测表明 ， 太阳风剥离火星大气层的速度在100克/秒 。 而在数十亿年前 ， 早期太阳活动非常活跃的时候 ， 火星大气层被太阳风剥离的速度要比现在高很多 。 在2015年3月发生的数次太阳风暴中 ， “马文号”监测到火星大气丢失速度加快 。 数十亿年间的太阳活动（太阳风和太阳风暴等） ， 是火星大气层大量丢失 ， 改变火星气候的重要原因 。相对于火星 ， 地球因有磁场的保护 ， 使太阳风带来的高能粒子流发生偏转 ， 保护了地球大气 。 虽然早期火星也拥有像地球这样的全球性磁场 ， 但是火星体积只有地球的15％ ， 比地球小得多 ， 因此火星地核冷却得比地球快 ， 地质活动趋缓 ， 磁场消失 ， 大气变薄使液态水无法稳定存在 。此前“马文号”已经监测到太阳风和紫外线如何剥离火星上层大气 。 新的研究结果表明 ， 火星大气丢失来自三个区域：一个是太阳风经过火星大气后 ， 在火星后面形成的“离子尾”；另一个是火星两极大气粒子逃逸形成的“羽流”；还有就是火星周围扩展开的气体云 。 “马文号”的科学小组确定火星大气被剥离的离子75％源自“离子尾” ， 另外有25％源自南北两极形成的“羽流” ， 而扩展的气体云丢失大气较少 。火星远古时期拥有丰富的液态水 ， 今天火星表面遗留的众多河谷和只有水参与才能形成的各种矿物质 ， 都是当时大量液态水存在的证据 。 在30亿年前 ， 火星的大气密度要比现在高的多 ， 气候也温暖的多 ， 当时的火星表面存在河流、湖泊 ， 甚至液态水组成的海洋 。虽然NASA公布利用“火星勘测轨道飞行器”得到现在火星表面仍存在季节性出现的盐水流淌的证据 ， 但是今天的火星大气实在太单薄太冷 ， 使液态水无法长期或大量的在火星表面存在 。从“马文号”的项目研究可以得知 ， 太阳风的不断剥离是火星丧失大部分大气的主要机制 ， 这也是造成火星气候显著变化的重要原因 。 当然 ， “马文号”也研究了其他损失过程 ， 比如氢原子或离子逃逸的影响等 ， 但这些只会增加大气逃逸的重要意义 。火星上的大气和水的神奇失踪 ， 是否真如NASA科学家们所解释的这般呢？
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