火星为何又干又冷 因太阳风吹散了远古大气

王兴

来源：新华社

2017年04月04日



新华社华盛顿4月2日电 火星为何又干又冷？对美国“火星大气与挥发演化”探测器（MAVEN）发回数据的最新研究显示，是太阳风将曾像地球一样拥有浓密大气层的火星吹成了现在这样一颗又干又冷、不宜居住的星球。

　　由于火星大气过于寒冷稀薄，液态水不能稳定存在于火星表面。但多项火星研究表明，火星存在类似干枯河床的地表特征，以及只有液态水存在条件下才能形成的矿物质，这说明火星过去的气候环境与现在大不相同。

　　MAVEN探测器项目研究人员在新一期《科学》杂志上报告说，40亿年前太阳还处于“青春期”，太阳风和紫外线辐射比现在更为强烈，这是火星大气成分大量丢失的主导因素。

　　氩气是一种惰性气体，曾经存在于火星大气层中。它很难和其他化学物质发生反应，但是可在太阳风作用下通过一种被称作“溅射”的物理过程被推向宇宙空间。一旦确定火星大气层丢失了多少氩气，就能确定包括二氧化碳在内的其他火星大气成分的丢失情况。

　　分析结果显示，火星形成于大约46亿年前。40亿年前地球开始出现原始生命形式时，火星也曾是一颗温暖湿润的星球。距今40亿年至37亿年间，火星气候环境发生了巨大变化，其大气层丢失了自火星形成以来66%的氩气。而根据氩气丢失比率估算，早期火星大气层中的二氧化碳分压曾经至少在100千帕以上，这一压强水平的二氧化碳足以让早期火星维持一个温暖湿润的环境。

　　研究人员表示，他们还不清楚为什么太阳风能导致火星大气层成分大量丢失，目前主要观点认为可能与火星磁场丢失有关。地球磁场是早期生命的保护伞，可使太阳风等高能粒子在其作用下发生偏转。可能就是磁场的差异，使火星和地球这两颗太阳系中最为相似行星的演化轨迹出现了巨大差异。