如今,地球是太陽系中唯一明顯可居住的世界。但是超過35億年前,它可能至少是另一個:火星。我們認為,它曾經有濃密的氣氛,液態水,甚至在地面上的生命,直到這種氣氛發生了某些事情,並將其變成了一個寒冷,貧瘠的世界。
現在,感謝NASA的小牛(火星大氣層和揮發性的進化)航天器,我們對殺死紅色星球的原因有我們最好的主意 - 所有手指都牢固地指向太陽。已經確定了三個不同的過程,這些過程使我們的鄰居剝奪了它的大氣,並最終將其搶走了其可居住的環境:太陽風,來自太陽的極端紫外光子,最重要的是太陽風暴事件。
這項研究是44篇發表的新論文之一地球物理研究信(grl)今天,並在科學明天。自2014年9月到達以來,Maven一直在研究火星的上層大氣,除了其電離層及其磁層外,它是地表以上數千公里的大氣層 - 它曾經擁有的更強磁場的殘留物 - 確定火星幾乎是無人居住的。
“在火星早期,液態水出現並且表面上有很多,人們可以想像那裡的生活。”在GRL的一篇論文中,告訴iflscience。 “然後大氣消失了,任何那裡的生活都必須在表面下遷移。因此,我們正在學習哪些過程會影響可居住的能力。”
Maven(插圖)被派往火星,研究紅色星球上歷史性氣候變化的越來越多的證據。 NASA。
Maven上的儀器用於直接測量火星中大氣損失速率,分析行星發出的氧氣和二氧化碳離子。火星周圍仍然有一個大氣,但是基於此新數據,它以每秒100克(0.22磅)的速度損失了剩下的速度 - 隨著時間的推移,剩下的速度很小。
至關重要的是,太陽風暴事件 - 能量爆發和諸如星際冠狀質量彈出(ICMES)之類的顆粒 - 似乎極大地加速了損失率。 Maven在監測火星剩餘的磁場時能夠觀察到這一點,並發現在這些事件中,磁力型繩狀卷鬚將5,000公里(3,100英里)延伸到太空中。
這導致了更多的離子,例如氧氣和二氧化碳從紅色的行星傳播到太空,從而減少了大氣的大小。這一發現在明天的科學問題的封面上的數據可視化中說明了這一發現。
這意味著,當火星損失大部分磁場並且太陽在35億年前的活躍時間更加活躍時,可能會消除火星大氣層的大部分大部分,從而導致大氣中的快速損失。
雅各斯基說:“我們看到了太陽風暴襲擊的效果,當它這樣做時,它的損失率提高了10或20。” “因此,我們認為在火星曆史的早期,當太陽風暴更加豐富和更激烈時,當太陽風更激烈時,損失率將比今天更大。這是我們關注的關鍵結果。”
火星如何失去磁場並允許太陽消滅大部分氣氛仍然是一個謎。但是,這項研究可以解釋火星曾經丟失大部分二氧化碳,這表明它只是被吹入太空。
雅各斯基說:“過去在大氣中的氣體已完全從地球上清除。它沒有被鎖在地殼中,它不在極性帽子上 - 它已經消失了。” “其中一個問題一直專注於在地殼內尋找含碳礦物質的儲層,他們還沒有找到它。因此,我認為這確實解決了有關火星的基本問題之一,揮發物去了哪裡,所有二氧化碳都在哪裡。”
火星可能曾經看起來更像地球。 NASA。
在發行的其他論文中,也是Maven在火星上檢測到Aurorae由太陽的能量顆粒驅動。從軌道上,極光只能在紫外線中看到,而不是人眼,但雅各斯基建議表面上的宇航員可以看到它們。
另一項研究揭示了在火星上層大氣中發現星際塵埃的令人驚訝的發現。科學家發現了地球上數千公里的地方,認為來自火星表面的灰塵或火星衛星菲波斯和德莫斯是可能的來源,但發現這兩者都很難想像發生。相反,他們認為灰塵完全來自火星系統外部。雅各斯基說:“這不是我們認為對航天器的危害,但這真是一件很酷的事情。”
不過,這44篇論文只是我們可以從Maven那裡期望的科學的早期片段,預計該任務將持續很多年。加上即將到來的歐洲外事物羅佛,NASA2020年火星漫遊者和2030年代的載人任務,我們正在繼續了解火星曾經有多可居住的照片 - 以及它是否仍然可能是今天。
雅各斯基說:“過去,火星似乎滿足了所有環境要求,以支持生活。” “但這並不意味著生活絕對是在那裡。這意味著這不是一個愚蠢的問題。”
文本中的科學封面圖片:瓦萊麗·阿爾龍(Valerie Altounian/Science)/x。方/Maven科學團隊。