之前的火星探測使命已經證實,火星曾經有過年夜規模的液態水, 這要求那時的火星有稠密的二氧化碳年夜氣層,以實現保留液態水所需要的溫室效應。
但此刻的火星只有十分稀薄的年夜氣層,汗青上曾經濃密的二氧化碳年夜氣層到哪里去了呢?

馬文號火星探測器
科學家們在火星概況或必然深度都沒有發現充沛的含碳礦物,這些證據否定了人們曾經的猜想——火星上曾經稠密的二氧化碳被埋藏到地下。
那么,會不會有一種可能:火星年夜氣逃逸、消失到太空中,可能是火星天氣轉變的本家兒要原因。馬文號(MAVEN)是火星年夜氣與揮發物演化探測器的英文縮寫,是宿世界上第一顆專門用于研究火星高層年夜氣的探測器。)就經由過程測量火星高層年夜氣與太陽和太陽風的彼此感化,研究出了火星年夜氣的逃逸過程。

馬文號火星探測器概念圖
火星年夜氣的逃逸過程
本來,因為火星沒有全球性的磁場,太陽風可以直接抵達火星,將火星高層年夜氣中的帶電離子驅趕走。而我們所身處的地球,因為有磁場的庇護,帶電的太陽風離子就無法直接抵達地球年夜氣層。這也致使太陽風離子對地球和火星上的年夜氣發生了分歧的影響。馬文號測量了火星年夜氣中離子的總逃逸速度及其速度轉變,探測成果發現,曩昔40億年中,火星年夜氣粒子逃逸對天氣變遷有龐大影響。
據探測,火星年夜氣的逃逸本家兒要發生在三個區域:一是火星面標的目的太陽風一側,該側火星年夜氣被太陽風電離后“吹”到火星陰面并逃逸出年夜氣層,占年夜氣逃逸總量的75%;二是極區上空,占火星年夜氣逃逸總量約25%;三是繞火星的延展云層,僅占火星年夜氣逃逸總量的很小一部門。
不僅僅是太陽風,不時呈現的太陽風暴對火星年夜氣的影響更為顯著。尤其是在太陽系形當作早期,太陽風暴呈現的幾率更為頻仍。當太陽風暴擊中火星年夜氣層時,年夜氣逃逸速度將提高約10~20%。平均每秒約有100克的火星年夜氣被“吹走”,半斤八兩于兩個雞蛋的質量。

今朝, 火星上仍殘存著稀薄的年夜氣層。而在太陽系的八年夜行星中,火星的天然情況與地球最為相似,是獨一經革新后適合人類持久棲身的天體。科學界越來越清楚地熟悉到,火星是人類面對重年夜災難時最有可能去的避險地。
文圖/鄭永春
本文出自《常識就是力量》雜志
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