由加州理工學院（Caltech）領導的一個行星研究人員團隊確定了古代火星能夠在早期能夠維持足夠溫暖的化學機制來託管水，甚至可能是生命。
亞當斯等。估計，火星經歷了4000萬年的綜合持續時間，每場比賽都持續約100，000年。圖片來源：M。Kornmesser / Eso / N. Risinger，Skysurvey.org。
加州理工學院和哈佛大學的研究員丹妮卡·亞當斯（Danica Adams）博士說：“這是一個難題，火星上有液態水，因為火星距離太陽更遠，而且太陽很早就變得淡淡了。”
“以前將氫作為魔術成分，與火星大氣中的二氧化碳混合在一起，以觸發溫室變暖的發作。”
“但是大氣氫的壽命很短，因此需要進行更詳細的分析。”
在研究中，亞當斯和同事博士使用光化學建模來填寫早期火星大氣與氫的關係的細節，以及這種關係如何隨著時間而變化。
哈佛大學的羅賓·華茲華斯（Robin Wordsworth）教授說：“火星是一個失落的世界，但如果我們提出正確的問題，它可以詳細地重建。”
“這項研究首次綜合了大氣化學和氣候，以做出一些驚人的新預測 - 一旦我們將火星岩石帶回地球，這是可以測試的。”
作者修改了一種稱為動力學的模型，以模擬氫與其他氣體與地面和空氣的反應如何控制早期火星氣候。
他們發現，在火星的Noachian和Hesperian時期，在4到30億年前，火星經歷了大約4000萬年的情節溫暖咒語，每個活動都持續100,000年或更長時間。
這些估計與當今火星上的地質特徵一致。
溫暖，潮濕的時期是由地殼水合驅動的，或者流失在地面上，該水供應足夠多的氫以在數百萬年內在大氣中積聚。
在溫暖和寒冷氣候之間的波動中，火星大氣的化學反應也波動。二氧化碳不斷被陽光擊中，並轉化為一氧化碳。
在溫暖的時期，一氧化碳可以回收回到二氧化碳，從而使二氧化碳和氫占主導地位。
但是，如果寒冷足夠長的時間，回收利用將減慢，積聚一氧化碳，並產生更降低的狀態，也就是氧氣少。
因此，大氣的氧化還原狀態隨著時間的流逝發生了巨大變化。
亞當斯博士說：“我們已經確定了所有這些交替的時間尺度。”
“而且我們已經描述了同一光化學模型中的所有作品。”
在溫暖的時期，建模工作為支持益生元化學的疾病（我們所知道的後期生活的基礎）提供了潛在的新洞察力，以及在寒冷和氧化間隔期間對這種生命的持久性的挑戰。
研究人員開始努力尋找使用同位素化學建模的交替的證據。
他們計劃將這些結果與即將到來的火星樣本回歸任務中的岩石進行比較。
由於火星缺乏板塊構造，與地球不同，今天看到的表面與很久以前的表面相似，這使其在湖泊和河流的歷史變得更加有趣。
亞當斯博士說：“這是一個非常出色的案例研究，即行星如何隨著時間的流逝如何發展。”
這學習發表在期刊上自然地球科學。
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D.亞當斯等。在火星早期的情節溫暖的氣候下，是由地殼水合啟動的。納特。 Geality，於2025年1月15日在線發布； doi：10.1038/s41561-024-01626-8
