一项关于缺乏液体的新研究这表明,氢从高空上层大气中容易逸出的路线是主要原因之一。

在这项研究中,科罗拉多大学(University of Colorado)的研究人员推翻了早先火星上的水流失速度较慢的假设,并认为火星上的液态水流失速度很快。

慢失水揭穿

这个新理论反驳了先前的模型,即火星上的氢逃逸缓慢而稳定。

“回到20世纪70年代,火星氢气流失的传统图景是在很长一段时间内缓慢、稳定地逸出。”麦克·查芬是这项新研究的主要作者,也是大气与空间物理实验室的研究助理。

根据火星快车号的数据,氢快速逃逸的一个原因是,当红色星球在夏季变暖时,水分子漂浮在异常高的高度。这与地球上存在的“冷阱”机制形成了对比,该机制使大气中的水更接近地面。

当水分子在中层大气中堆积时,紫外线将它们分解成氧和氢。在这之后,氢很容易逃脱,然后挑战火星的低重力。

这项研究发表《自然—地球科学》上。

虽然巩固这些发现还需要从其他数据中得到更多的验证,但这一发现是重要的强调火星以不同的速度流失水分,并且不存在统一的时间尺度。

季节性的变化

Chaffin指出,火星上水分流失的季节变化比之前认为的要大。

早在2007年,美国宇航局的哈勃望远镜和欧洲航天局的火星快车就记录了氢逸出的剧烈变化。数据显示,当火星轨道最接近太阳时,氢气逃逸的速度比正常速度高出100倍。这使得氢气从火星缓慢逃逸的旧模型非常不适用。

无冷阱

先前的模型表明,火星大气中的水分子在较低的水平被“冷困”,因为在高海拔地区蒸汽丰度较低。这就是地球大气中水分子的形成机制。

然而,根据火星快车的数据显示,这一过程并不适用于火星。实际发生的情况是,当红色星球的低层大气在南方夏季升温时,水分子在大气中持续上升,高于正常水平,并绕过冷阱进入中等高度。

紫外线使水分子分裂,产生氧原子和氢原子。当氢气由于其较轻的重量上升到较高的高度时,气体就会逃脱火星的重力,而把较重的氧气留在了后面。

更多的细节火星大气和挥发性演化宇宙飞船正在研究火星上层大气,欧洲航天局的痕量气体轨道飞行器将于2018年开始研究火星。

这项研究的合著者包括LASP的行星科学家贾斯汀·戴根、尼克·施耐德和伊恩·斯图尔特。

corber2万博体育登录首页022 TECHTIMES.com未经允许,请勿转载。