我們終於明白如何從曾經適宜居住的類地行星變成了我們今天看到的乾燥世界。美國太空總署研究人員剛剛宣布,火星曾經豐富的大氣層在太陽系早期就被太陽風帶走,導致火星變得乾燥。
太陽風以每小時約一百萬英里(約一百六十萬公里/小時)的速度從太陽噴出,幸運的是,地球受到磁場的保護,免受太陽風的影響。不過,儘管火星曾經有磁場,但數十億年前,隨著行星的冷卻,它失去了磁場,這使得火星大氣中的離子被有效地吹走。
科學家利用 MAVEN(火星、大氣和揮發性演化)太空船解決了這個問題,自 2014 年以來一直繞著火星運行。太陽風暴對火星大氣層的影響,並表明太陽粒子正在為高層大氣中的氣體提供能量,導致它們噴射到太空 - 並可能離開我們的太陽系。
您可以在下面看到發生的情況:
這些測量也提供了對火星大氣中流失的氣體的一些了解,其中包括氫氣、氧氣和二氧化碳——所有這些都是創造一個宜居世界所需要的。
據我們所知,火星在當時確實非常適合居住。 NASA 研究人員認為,大約 43 億年前,火星擁有深得令人難以置信的海洋,其含水量比地球上的北冰洋還要多。
從這項新研究來看,火星的海洋似乎由於火星大氣層稀薄而蒸發,然後慢慢洩漏到太空中。該成果已發表在四篇論文中科學(這裡,這裡,這裡, 和這裡)。
請閱讀以下 NASA 簡報的即時更新:
澳洲東部時間上午 6.02 點:好了,夥伴們,我們開始了,直播了! 「Maven 正在幫助回答科學家幾十年來一直在問的一個問題:火星的大氣和水去了哪裡,同樣的事情會發生在地球上嗎?”
澳洲東部時間上午 6.03 點:水,我們要討論的是水發生了什麼事。是的!
上午 6.05 澳洲東部標準時間:火星探索計畫首席科學家 Michael Meyer 表示,Maven 是一項「在預算範圍內、準時且表現出色的任務」。他告訴我們:「我的朋友,答案[水去向]正在風中飄揚」。 (附註:我們喜歡科學家引用鮑伯迪倫的話)。
上午 6.07 澳洲東部標準時間:對於那些在家玩的人來說,MAVEN 科學家在 2019 年發表了四篇論文科學今天描述了他們的第一個發現。我們將更詳細地討論它們,但現在您可以閱讀摘要這裡,這裡,這裡, 和這裡。
上午 6.08 澳洲東部標準時間:所以我們現在知道太陽風在剝奪火星大氣層方面發揮了重要作用。太陽風以每小時約一百萬英里的速度從太陽噴出,可以從行星上捕獲離子並將其帶走。這似乎就是火星大氣中氣體所發生的情況。
上午 6.09 澳洲東部標準時間:由於火星沒有磁場,地球得以免受太陽風的影響。值得慶幸的是,火星大氣層仍然足夠強大,足以阻止太陽風撞擊火星表面,這對未來的任務和殖民者來說是一件好事。相反,太陽風在地球周圍發生偏轉。
上午 6.15 澳洲東部標準時間:我們收到了很多詳細信息,我們將在幾分鐘內為您正確總結。但首先,一些圖形。
這是撞擊火星的太陽風:
以下是被太陽風吹走時從火星大氣中逸出的離子:
上午 6.19 上午(澳洲東部標準時間):科學家已經能夠計算出火星大氣層一直在流失的量,每秒約有 100 克大氣層流失。可愛的是,他們將這與每秒逃跑的漢堡進行了比較。但這不是漢堡,而是氧氣和二氧化碳,它們對水和整個地球的氣候都很重要。
上午 6.21 澳洲東部標準時間:去年,MAVEN 能夠檢測到,當大氣層相對較弱時,大氣顆粒物的逃逸量會增加 10 或 20 倍。。鑑於太陽系形成早期存在更多的太陽風暴,這表明火星的大量大氣在早期就消失了。
上午 6.22 澳洲東部標準時間:噢,德韋恩,我們全部現在很想吃漢堡。
上午 6.23 澳洲東部標準時間:認為這些結果全部來自 MAVEN 前六個月的數據,真是太瘋狂了。我們迫不及待地想了解更多!
上午 6.24 澳洲東部標準時間:好問題:“同樣的事情會發生在地球上嗎?或者它會發生在未來嗎?”有點令人擔憂的是,答案是肯定的:地球一直在失去大氣粒子。但我們確實有一個很大的磁場,可以保護我們免受太陽風的衝擊,所以我們不需要驚慌,直到我們失去磁場(這可能在地球核心冷卻時發生)。
上午 6.28 澳洲東部標準時間:MAVEN 首席研究員 Bruce Jakosky 給出了一個很棒的 ELI5 比喻:想像一下火星的大氣層,就像你剛洗完澡走進微風中時頭髮上的水一樣——一切都會被吹走。
上午 6.32 澳洲東部標準時間:很多很棒的問題。我們最喜歡的:是否有可能扭轉這種大氣損失的影響?對於所有地形改造愛好者來說,這是個壞消息——答案是否定的。正如布魯斯·雅科斯基所解釋的那樣,會如果從大氣中流失的二氧化碳被鎖在火星地殼中,但它被剝離到太空中,並且現在已經完全從太陽系中清除,那麼這是可能的。
上午 6.38 澳洲東部標準時間:為什麼這一切如此重要?賈科斯基給了很好的答案,他說這一切都取決於我們對地球以外生命的理解和探索。從我們迄今為止所了解到的一切來看,這顆紅色星球在某個時間點滿足了生命存在的所有條件。 「所以這就引出了一個問題:那裡是否曾經存在過生命,」雅科斯基解釋道。 “當我們走向未來時,這些關於生命、氣候以及整個地球歷史的問題確實是探索的中心。”
上午 6.42 澳洲東部標準時間:在火星上觀察到的新型極光的精彩描述——這種極光出現在不高於磁場的大氣層中。我們想看看!
上午 6.52 澳洲東部標準時間:好吧,夥計們,看起來事情已經結束了。感謝您和我們一起觀看!我們將更新上面的故事,使其對結果有更連貫的總結,敬請期待。衷心恭喜 MAVEN 團隊!
背景:
現在是 NASA 重大公告遊戲的第三輪(或者是第 37 輪?)了。這次的主題是紅色星球的大氣層,更具體地說,它到底發生了什麼事。上述現場簡報將於 11 月 5 日星期四美國東部時間下午 2 點開始(UTC 時間晚上 7 點,澳洲東部時間星期五上午 6 點)),我們將在下面即時更新最新的發現。但在此之前,我們先了解目前為止我們所了解的一些事情。
首先,我們知道 NASA 即將發布 MAVEN 任務的第一個發現,MAVEN 代表火星、大氣和揮發性演化。我們知道我們即將了解火星大氣層發生的一些幕後故事。
目前,火星的大氣層稀薄且乾燥,但科學家認為情況並非總是如此。下面這個由美國太空總署創建的藤蔓展示了火星曾經的樣子……有趣的是,它看起來很像地球。
為什麼火星的大氣層很重要?
為什麼我們需要知道火星大氣層發生了什麼事?因為一旦我們了解了這一點,我們就能夠弄清楚這顆紅色星球上的水發生了什麼,並且它還可以為未來火星的宜居性提供線索。更不用說這些發現可能對美國太空總署的火星任務至關重要(目前正在招聘,僅供參考)。
美國太空總署在推特上發布了一條重要線索,稱這些發現可能與太陽風有關。
《亂世佳人》:東部時間下午 2 點觀看直播,觀賞新劇#火星公告。問?#詢問美國太空總署 https://t.co/KX5g7zfYQehttps://t.co/81ChANXqH7
— 美國太空總署(@NASA)2015 年 11 月 5 日
我們希望這意味著我們也能發現一些關於今年早些時候在火星上發現的神秘、超強極光的資訊。
不管怎樣,我們都很興奮。所以,吃點爆米花吧(或者,如果你像我們一樣,現在是早上 6 點,也許會有強烈的)並觀看我們最終了解火星大氣層的故事。透過 #askNASA 在 Twitter 上提問。