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探測器顯示火星90%二氧化碳進入太空

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2017-10-11 13:29:09  閱讀次數:303 次

根據美國宇航局(NASA)火星大氣和揮發物演化(MAVEN)探測器一項關鍵測量結果。約90%的火星大氣可能在數百萬年來消失在太空。

今天的火星是冰冷、干旱的沙漠,其大氣密度僅相當于地球的1%,水幾乎全封鎖在極地的冰蓋中。

但大多數行星科學家認為它并不總是如此。一些火星土壤含有地球上存在水時才會產生的礦物質,一些火星特征似乎指向古湖床,甚至是快速流動的河流。為了保留這些液體水,這個星球上以CO2為主的大氣層一度必須非常厚重,這樣才能限制表面蒸發。

MAVEN自2014年起一直在圍繞火星運行,以探尋那里的CO2去了哪里。它可能進入了冰蓋、作為碳酸鹽礦物進入了巖石或者可能進入了太空。

軌道跟蹤了大氣中兩種氬同位素,氬—36和氬—38。因為氬是惰性化學物質,很難起反應,它離開火星的唯一方式是一個離子猛撞到它的一個原子上,然后像一個臺球一樣被擊打到太空,這一過程叫作噴濺。

質量更大的同位素很難通過這種方式去除,隨著時間的發展,火星大氣層中的氬—38就比氬—36更多。測量這兩種同位素的比例能夠確切地告訴人們火星丟失了多少氬。

假設其最開始的比例與地球以及今天太陽系其他地方相同,假設火山爆發或天外隕石等其他來源會向大氣中返回一些氬,MAVEN團隊計算出火星大氣層約有66%的氬—36曾被噴濺。

由此,他們計算出10%~20%的CO2通過噴濺方式消失。Jakosky說,這只是一個很低的限度,因為其他流程會消除CO2但會讓氬不受到影響。考慮到此,他估計約有80%~90%的CO2氣體消失。

這可能發生地相對較快。約在距今41年前,火星的磁場因為人們不了解的方式被關閉。由于沒有磁場將其維持在那里,火星大氣對于來自太陽風的帶電粒子導致的噴濺更加脆弱。研究人員說,可能大多數氣體逃離開僅用了數百萬年時間。

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