理論 火星為啥干燥無比?科學(xué)家提出了一個(gè)“腦洞”大開的“洞理論”

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大家都知道,火星上沒有水,作為一個(gè)跟地球天文環(huán)境差不多的星球,它怎么就這么干燥?俄、德科學(xué)家提出了一個(gè)“洞”理論。
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在火星大氣層中有一個(gè)洞,每兩年打開一次,將這顆行星上有限的水排放到了太空中,沒跑出去的水溜到行星的兩極,變成了固態(tài)水。
這是俄羅斯和德國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)提出的解釋,他們研究了紅色星球上水循環(huán)的奇怪運(yùn)行方式。地球上的科學(xué)家通過特殊的望遠(yuǎn)鏡,可以看到火星大氣層中的水蒸氣含量很高,而且水也一刻不停地遷移到行星的兩極。
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但直到現(xiàn)在,對于火星水循環(huán)如何運(yùn)作,或?yàn)槭裁丛?jīng)濕透的行星現(xiàn)在變成了干燥的沙漠星球,始終沒有一個(gè)很好的解釋。
在最新的《地球物理研究快報(bào)》上,科學(xué)家解釋說:“火星中間的大氣層因?yàn)橛袀€(gè)洞,所以留不住水蒸氣。”根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬的火星大氣情況,水分逃逸跟兩個(gè)特殊的過程有關(guān)。
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首先,在地球上,北半球的夏季和南半球的夏季非常相似。但是在火星上情況并非如此:因?yàn)榛鹦堑能壍辣鹊厍虻能壍栏模运哪习肭蛳募荆績蓚€(gè)地球年發(fā)生一次)更接近太陽。因此,這個(gè)星球上南半球的夏天比北半球的夏天溫暖得多。
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當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí),根據(jù)模擬,在海拔60和90公里的火星中間大氣層中會打開一個(gè)巨洞,讓水蒸氣通過洞進(jìn)入高層大氣層。
其次,火星的特殊環(huán)境造就了巨大的沙塵暴。這些風(fēng)暴遮天蔽日,通過阻擋陽光來冷卻星球表面。計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果顯示,沒有到達(dá)火星表面的陽光被卡在大氣層中,使其變暖并創(chuàng)造出更適合移動水的條件。
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在火星全球沙塵暴條件下,就像2017年籠罩火星的大沙暴一樣,塵埃粒子周圍會形成微小的小冰粒。這些輕質(zhì)冰粒比其他形式的水更容易漂浮到高層大氣中,因此在沙塵暴期間,會有更多的水進(jìn)入高層大氣。
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研究人員寫道,不管是因?yàn)橄募具€是沙塵暴,一旦水通過中間邊界,進(jìn)入高層大氣,就會發(fā)生兩件事:一些水向北和向南移動,飄逸到兩極,最終沉積在那里。不過,更多的水會被高層大氣中的紫外線照射,水分子被切斷氧和氫之間的鍵,導(dǎo)致氫進(jìn)入太空,留下氧氣。
俄、德研究人員表示,這個(gè)過程可能解釋了火星的身世之謎:一個(gè)曾經(jīng)充滿水的星球如何變成了超級沙漠。
【 理論|火星為啥干燥無比?科學(xué)家提出了一個(gè)“腦洞”大開的“洞理論”】參考資料:《Geophysical Research Letters》(地球物理研究快報(bào))
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