火星大部分大气为何消失?都是太阳惹的祸

    用薄如蝉翼,槁如枯骨来形容今天的大气再适合不过,但是在火星早期并不是这样。今天凌晨,NASA公布了火星气候发生巨大变化的关键性原因。

  据媒体报道,京时间11月6日凌晨3点,美国宇航局召开新闻发布会公布了火星大气与挥发分演化探测器(MAVEN)的重要发现。

  火星大气与挥发分演化探测器(MAVEN)俗称马文号,是首颗专门研究火星大气的探测器,它发现了火星由早期温暖湿润,表面可以支持生命存在的环境,变成今天干燥、寒冷星球的关键性原因。

  左图:没有磁场的,火星大气层不断被风剥离;右图:拥有全球性磁场的偏离太阳风高能带电粒子流,保护了地球大气。

  马文号发回的数据使研究人员能够确定今天太阳风剥离火星大气的速度。调查结果显示,在发生太阳风暴期间,如日冕物质抛射等现象时,火星大气逃逸速度显著增加,甚至提高10到20倍,这一研究成果发表在了11月5日出版的《科学》和《地球物理学研究快报》上。

  太阳风对火星的影响

  NASA科学副总监、前宇航员约翰格伦斯菲尔德(John Grunsfeld)介绍说:火星早期拥有一个较厚的大气,足以支持表面存在液态水,这对生命产生至关重要。

  明白火星大气的演化历史对我们了解其他行星大气层的演变非常有帮助,知晓什么原因导致行星表面从可以有微生物存在到变得不再拥有生命很重要,这也是美国宇航局载人火星计划正在解决的一个重要问题。

  太阳风是一股高能带电粒子流,主要由质子与电子组成,由太阳上层大气射出,时速可以达到160万公里/小时。在经过火星上层大气时,太阳风带来的磁场会产生电场,并电离火星大气中的原子形成离子逃逸到太空中去。

  马文号最新探测表明太阳风剥离火星大气层的速度在100克/秒。而在数十亿年前,早期太阳活动非常活跃的时候,火星大气层被太阳风剥离的速度要比现在高很多

  太阳风

  此前马文号已经监测到太阳风和紫外线如何剥离火星上层大气。

  新的研究结果表明,火星大气丢失来自三个区域:一个是太阳风经过火星大气后,在火星后面形成的离子尾;另一个是火星两极大气粒子逃逸形成的羽流;还有在火星周围扩展开的气体云。

  马文号的科学小组确定火星大气被剥离的离子75%源自离子尾,另外有25%源自南北两极形成的羽流,而扩展的气体云丢失大气较少。