日报

NASA新发现:太阳风让火星又冷又干

刊登于 2015-11-06

美国太空总署(NASA)宣布重大发现,太阳风以每秒100克速度剥离火星大气。NASA/GSFC
美国太空总署(NASA)宣布重大发现,太阳风以每秒100克速度剥离火星大气。

美国太空总署(NASA)当地时间11月5日再次宣布关于火星的重大发现。该机构的火星探测器 MAVEN 捕捉到,火星大气以每秒约100克的速度被太阳风剥离,遇上太阳风暴时则被剥离得更快。NASA 认为,这一过程可能是火星气候从温暖湿润变得又冷又干的主要原因。

就像小偷每次从收银机里偷几个硬币,日积月累就会造成很大损失。

MAVEN 首席研究员 Bruce Jakosky

NASA 收集到的多种证据表明,火星上曾存在大量液态水,而目前的火星大气层稀薄,不足以维持液态水存在的温度。科学家们因而推测,火星数十亿年前的大气层可能比现在厚得多,但是什么原因导致这些大气消失的呢?

根据最新发现,这些大气可能是被剧烈的太阳风“吹走”的。MAVEN 探测出了太阳风“吹走”大气的速度,且这一速度在今年3月出现太阳风暴时明显加剧。科学家们指出,数十亿年前的太阳风比现在更剧烈,侵蚀大气的速度也更快,火星的大气层或许就是这样变薄的。

参与 MAVEN 项目的科学家 Joe Grebowsky 表示,太阳风对大气的侵蚀作用是一项重要发现,可以解释火星气候的变化。而 MAVEN 同时也在研究大气流失的其他方式,例如由离子或逃逸的氢原子引起的流失。

至于为何地球的大气层不会被太阳风“吹走”,科学家们表示,这是由于地球的全球磁场能折射太阳风。而火星并没有类似磁场,上层大气完全暴露在太阳风下,因此被“吹走”。

此外,科学家们还提出了两种有关火星上的水如何消失的猜测。一种原因可能是水分消散到了大气中,另一种原因则是水分进入了地表以下。

NASA 自1990年代开始探索火星,至今已向火星发射了约20个探测器。今年10月,NASA 还公布了下一阶段火星探索三部曲,将在火星设置永久居住点,预计2030年代可让人类在不依赖地球的情况下,独自在火星上生活。

10-20
研究者表示,今年3月太阳风暴期间,火星大气被剥离的速度是太阳风剥离速度的10到20倍。

声音

太阳风暴撞击火星的能量就像一百万吨 TNT 炸药在一小时内爆炸,相当于一个大型核武器。

MAVEN 项目成员Jasper Halekas

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。

NASA 科学副总监、前宇航员 John Grunsfeld

太阳风(Solar Wind)

特指由太阳上层大气射出的超高速电浆(带电粒子)流。非出自太阳的类似带电粒子流也常称为“恒星风”。在太阳的日冕层的高温(几百万开氏度)下,氢、氦等原子已经被电离成带正电的质子、氦原子核和带负电的自由电子等。这些带电粒子运动速度极快,以致不断有带电的粒子挣脱太阳的引力束缚,射向太阳的外围,形成太阳风。 太阳风的速度一般在200-800km/s。(资料来自维基百科)

来源:NASA网站纽约时报南早中文网澎湃新闻Telegraph科普中国

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