星球 美國宇航局的MAVEN任務圓滿成功，火星大氣消失之謎終于得以解開
在很多方面，火星是我們近距離觀察過的最像地球的行星。火星的歷史上曾經出現過水，有大量的侵蝕、沉積巖，火山，云，冰蓋，沙丘和干涸的河床等特征。那里有完整的地質歷史，可以說和我們的星球一樣有趣。
文章插圖
但是，由于火星的直徑只有地球的一半，質量只有地球的百分之幾，而且它與太陽的距離也比地球大得多，因此它的命運與地球非常、非常不同。火星已經變得寒冷、干燥，而且非常、非常的荒涼，然而在我們的星球上，生機勃勃的海洋中出現了各種生物。即使在火星表面新發(fā)現了液態(tài)水，也無法改變火星的演化方式與地球極其不同這一事實。雖然不完全了解這是如何發(fā)生的，但是我們有理由去擔心：地球有一天會步入火星的后塵，最終變成一顆荒蕪星球，那些幸存下來的生命只能轉移到極端的地方，而不像現在這樣無處不在。
文章插圖
美國國家航空航天局的Maven(火星大氣與揮發(fā)物演化任務)就是要弄清楚火星是如何變成這樣的。通過測量火星大氣如何與太陽相互作用，原子和離子——這些粒子是如何被吹離火星并消失在太空深處的，通過研究太陽風、極光和其他大氣效應，我們不僅可以得知火星目前正在發(fā)生怎樣的變化，還可以弄清楚它是怎樣變成一個如此荒涼的的世界。此外，專家號于2013年發(fā)射，具備與火星軌道上的漫游者號、著陸者號和其他衛(wèi)星通信的能力，這意味著它可以同時從多個點提取有用的數據，而不用向地球發(fā)射需要20分鐘才能返回火星的信號。
文章插圖
圖解：海盜號（英文：Viking 1）是美國國家航空航天局維京號計劃中兩艘飛往火星中的第一艘。
【 星球|美國宇航局的MAVEN任務圓滿成功，火星大氣消失之謎終于得以解開】來源? NASA / Viking 1
之前，Maven(火星大氣與揮發(fā)物演化任務)的代表團宣布了他們的第一個科學結果，我們的發(fā)現極大地證實了我們的預期，以及一些令人難以置信的精確細節(jié)：在太陽系最初的幾億年里，火星擁有豐富而活躍的水，有海洋、河流、降雨等等。但是，在火星形成后不到十億年的某個時間點，它的全球磁場不復存在，保護星球不受太陽風侵害的主要力量也就消失不見了。
通過對火星大氣頂層的測量，我們得知太陽風中快速移動的粒子大部分都是質子——撞擊這顆紅色星球的速度約為每小時100萬英里(44.7萬米/秒，約為光速的0.15%)，速度之快令人難以置信。
這些與火星發(fā)生碰撞的粒子速度非常快，所以他們有足夠的能量逃離火星的引力；目前，火星每一秒大約會失去100克(四分之一磅)大氣。
文章插圖
圖解：太陽風與火星高層大氣相互作用，但由于全球磁場(藝術家的概念)而偏離地球。
來源：NASA
此外，火星的大氣層和地球的大氣一樣，偶爾也會被太陽耀斑/風暴撞擊。不同的是，我們的磁場可以將這些粒子吸入兩極，形成極光，而火星上沒有全球磁場，這就意味著在星球上的任何地方都可以感受到風暴！即使是在風暴很弱的時候，大氣的損失率也會增加10到20倍（這意味著你每秒損失的不是1 / 4磅的大氣，而是每一秒鐘都遭受著極大的損失），到了晚上，在這顆星球表面的一個地方都可以看到極光，這是非常壯觀的。
文章插圖
在太陽風暴(右)期間，與正常的太陽風條件(左)相比，火星的大氣損失急劇增加。
來源：NASA
我們還了解到大氣的流失是漸進的，要花上幾千萬年的時間，這意味著兩件重要的事情：
如果在火星的早期有生命存在的話，我們有理由相信，在大氣逐漸變化的過程中，它們已經進化到可以找到一個合適的位置，甚至可能生存到今天。
如果我們決定通過人工創(chuàng)造一個稠密的大氣層來改造火星的話，那么在我們需要補充它之前，它可以存在數百萬年。
有趣的是，如果我們不對火星進行任何干預，就目前火星大氣損失率來看，在20億年之后，火星將會丟失所有的空氣，變成一個類似水星或月球的世界。
文章插圖
推薦閱讀
- 美國 時隔30多年，美國為何又想重訪金星？
- 約瑟夫·拜登 非要跟中國較量？美國瘋狂印鈔6萬億，結果搬起石頭砸自己的腳
- 油價 “負油價”后全球市場變化！美國每升不足2元，中國排名竟超國足
- 太空飛行 魷魚寶寶和“水熊”將成為美國宇航局最新的微型宇航員
- 交易 美國“虧損王”誕生：平均每天燒掉3.9個億，40年來首次巨虧
- 美國 神舟十二號3位航天員已選定！17國入選中國空間站，美國申請遭拒
- 太陽 宇宙中所有星球都懸在空中，是什么力量在起作用這里告訴你答案
- 盾牌座 看了這幾個星球，才知道地球的渺小：最大的相當于2億億個太陽
- 利息 假如美國一口氣“印鈔”28萬億，把欠的債都還清了，會發(fā)生什么？
- 美國 求合作遭拒，動起歪心思？天舟2號對接核心艙之際，美國有大動作