火星上的大气为什么神秘消失

　　火星跟地球有很多的相似之处，而好奇号最新的数据也显示了火星上曾经存在着液态水。那时候的火星极有可能存在着生命。然而现在的火星，大气稀薄程度令人咂舌，为什么大气会消失呢?

　　大气为什么神秘消失

　　现在的火星大气非常稀薄，大约含有95%的二氧化碳，苏格兰大学环境研究中心的科学家蒂姆·汤姆金森在对火星陨石进行研究时认为远古火星上发生了全球性的极端事件，使得大气中的二氧化碳极度降低，失去大部分大气的火星开始冷却下来。

　　火星陨石中记录的信息暗示火星30亿年前富含二氧化碳的浓厚大气失踪信息。科学家对此提出了两种可能性解释，第一种观点认为强烈的太阳风导致火星大气流失，其中一些可能被干燥的冰盖冻结，但是这一说法并不需要消耗大量的碳。

　　另一种可能性是火星大气中的二氧化碳进入了岩石圈，这一过程在地球上也有发现，汤姆金森和他的同事在对火星陨石调查时发现了碳酸盐矿物的痕迹。这说明火星上出现过二氧化碳溶于液态介质后进入岩石圈的过程，也就是说二氧化碳被“锁定”在岩石和土壤中。

　　2008年，美国宇航局火星侦察轨道探测器发现了碳酸盐痕迹，与在陨石中已经发现的痕迹类似。但是目前依然不清楚到底有多少火星二氧化碳大气“变成”了石头，这一过程能否完全“清除”火星厚厚的大气?

　　对此，科学家认为有必要对派遣新的火星探测器对火星进行调查，美国宇航局的火星大气和挥发演化探测器(MA VEN)将在近期发射升空，对火星大气和气候进行探测，揭示火星大气逃逸或者进入岩石圈的过程。

　　有研究指出，如果我们能将火星岩石和土壤中的二氧化碳释放出来，就可以增加火星大气厚度，甚至有望恢复30亿年前火星的模样，火星如今荒凉的局面与其大气神秘失踪存在关联。

　　如果可以找出火星空气稀薄的原因，然后努力恢复火星30亿年前的模样，那会使我们更好的去研究火星的各种问题，也许可以进一步确定火星究竟有没有生命存在。

　　拓展

　　众所周知，今日的火星寒冷而干燥(尽管上个月NASA刚刚宣布在火星地表发现了季节性存在的液态水体，但那只是非常局部地区并且数量非常少 的)，但在遥远的过去，火星的情况则完全不同。正在火星地表工作的好奇号火星车以及其他探测器获得的数据表明在数十亿年前，火星曾经拥有过温和湿润的环境。当时的火星地表存在着广泛的河流和湖泊系统，甚至是覆盖火星表面广大地区的巨大海洋。

　　这颗星球的巨大转变是与其大气散逸有关的，今天的火星大气密度仅相当于地球上海平面处大气密度的1%不到。科学家们长期以来一直想要了解火星上究竟发生了什么事情。

　　11月6日，美国《科学》杂志以专刊形式报道了MAVEN项目组发表的一系列探测结果。比如其中一项研究认为过去更加强大的太阳爆发可能在造成火星大气丢失的过程中扮演了重要角色。

　　在那篇文章中，雅各斯基和他的同事们报告了在2015年3月发生的一次剧烈的日冕物质抛射(CME)事件对火星大气产生的显著影响。日冕物质抛 射是一种剧烈的太阳爆发现象，当其发生时太阳会向外释放出大量高能带电粒子流。根据MAVEN探测器的最新测量结果，目前火星大气每秒大约损失100克物质，但在发生CME等太阳爆发事件期间，这一速率将会提升10~20倍。

　　相比今天，在大约40亿年前这样的太阳爆发事件强度更高也更加频繁，与此同时太阳产生的极紫外辐射强度也要比今天高得多。强烈的太阳风会猛烈轰击早期火星的大气层。雅各斯基指出，所有这些都会造成火星在其演化早期阶段的大气丢失。

　　而所有这些都发生在火星失去其全球性磁场之后不久。在此之前，火星的磁场保护着这颗星球，对抗来自太阳风的侵蚀，而当磁场逐渐消失，这种保护也随之消失了。在那之后，在短短数亿年内，火星大气向宇宙空间的散逸率大大提升。