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俄法联合研究揭示火星水逃逸至太空的真相

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 CHEN • 2021-03-23 19:09:41 来源:前瞻网 E3342G0

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尽管现在的火星很干旱,但其曾经可能像地球一样被水覆盖。这一点可以从火星表面由巨大的洪水形成的通道、河谷和三角洲中得到印证。

来自俄罗斯和法国的两项新研究阐明了水是如何通过火星大气层逃逸到太空的。他们揭示了这个过程受火星与太阳的距离及其气候和天气变化的影响,包括火星上经常看到的大规模沙尘暴。

这两项研究都使用了由轨道飞行器的SPICAM仪器(火星大气特征研究光谱学)获得的大量多年数据集。

研究人员“连续八年研究了从地面到海拔100公里的大气中的水蒸气,这是一个尚未探索的区域。”

研究人员发现,当火星远离太阳时,水蒸气仍然被限制在大气层60公里以下,但当火星最靠近太阳时,水蒸气在高度上延伸到90公里。在整个轨道上,太阳和火星的距离从2.07亿到2.49亿公里不等。

研究人员指出,在太阳附近,较高的温度和大气中更强的环流阻止了水在一定高度冻结,“然后,上层大气变得湿润并被水饱和,这解释了为什么在这个季节水的逃逸速度会加快,因为水被带得更高,这有助于它逃逸到太空。”

此外,根据对火星沙尘暴在水分流失过程中的作用的研究,结果显示火星每10亿年就会失去相当于全球2米深的水层。然而,即使在火星四十亿年的历史中积累下来,这个数量也不足以解释火星所有的水去了哪里。

对此,研究人员表示,“由于它(水)并没有完全消失在太空中,结果表明,要么是这些水已经转移到了地下,要么是过去的水逃逸率要高得多。”

研究人员表示,“这些发现有助于理解火星失水背后的长期过程,并描绘出一幅不仅是当今气候,而且是历史上气候如何变化的画面。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文链接:

http://dx.doi.org/10.1029/2020JE006616

https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0019103518306985

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