由加州理工学院（Caltech）领导的一个行星研究人员团队确定了古代火星能够在早期能够维持足够温暖的化学机制来托管水，甚至可能是生命。
亚当斯等。估计，火星经历了4000万年的综合持续时间，每场比赛都持续约100，000年。图片来源：M。Kornmesser / Eso / N. Risinger，Skysurvey.org。
加州理工学院和哈佛大学的研究员丹妮卡·亚当斯（Danica Adams）博士说：“这是一个难题，火星上有液态水，因为火星距离太阳更远，而且太阳很早就变得淡淡了。”
“以前将氢作为魔术成分，与火星大气中的二氧化碳混合在一起，以触发温室变暖的发作。”
“但是大气氢的寿命很短，因此需要进行更详细的分析。”
在研究中，亚当斯和同事博士使用光化学建模来填写早期火星大气与氢的关系的细节，以及这种关系如何随着时间而变化。
哈佛大学的罗宾·华兹华斯（Robin Wordsworth）教授说：“火星是一个失落的世界，但如果我们提出正确的问题，它可以详细地重建。”
“这项研究首次综合了大气化学和气候，以做出一些惊人的新预测 - 一旦我们将火星岩石带回地球，这是可以测试的。”
作者修改了一种称为动力学的模型，以模拟氢与其他气体与地面和空气的反应如何控制早期火星气候。
他们发现，在火星的Noachian和Hesperian时期，在4到30亿年前，火星经历了大约4000万年的情节温暖咒语，每个活动都持续100,000年或更长时间。
这些估计与当今火星上的地质特征一致。
温暖，潮湿的时期是由地壳水合驱动的，或者流失在地面上，该水供应足够多的氢以在数百万年内在大气中积聚。
在温暖和寒冷气候之间的波动中，火星大气的化学反应也波动。二氧化碳不断被阳光击中，并转化为一氧化碳。
在温暖的时期，一氧化碳可以回收回到二氧化碳，从而使二氧化碳和氢占主导地位。
但是，如果寒冷足够长的时间，回收利用将减慢，积聚一氧化碳，并产生更降低的状态，也就是氧气少。
因此，大气的氧化还原状态随着时间的流逝发生了巨大变化。
亚当斯博士说：“我们已经确定了所有这些交替的时间尺度。”
“而且我们已经描述了同一光化学模型中的所有作品。”
在温暖的时期，建模工作为支持益生元化学的疾病（我们所知道的后期生活的基础）提供了潜在的新洞察力，以及在寒冷和氧化间隔期间对这种生命的持久性的挑战。
研究人员开始努力寻找使用同位素化学建模的交替的证据。
他们计划将这些结果与即将到来的火星样本回归任务中的岩石进行比较。
由于火星缺乏板块构造，与地球不同，今天看到的表面与很久以前的表面相似，这使其在湖泊和河流的历史变得更加有趣。
亚当斯博士说：“这是一个非常出色的案例研究，即行星如何随着时间的流逝如何发展。”
这学习发表在期刊上自然地球科学。
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D.亚当斯等。在火星早期的情节温暖的气候下，是由地壳水合启动的。纳特。 Geality，于2025年1月15日在线发布； doi：10.1038/s41561-024-01626-8
