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科學家沸騰了!火星上消失的水?可能和殺死機遇號的兇手有關!


萬物科學在距離地球數億公里外的一顆紅色星球上,或者說在億年前,這裡曾經可能是一顆翻版地球,但是現在它銹跡斑斑,它就是火星。火星可以說承載了科...

- 2019年5月04日23時59分
- 科學文摘 / 萬物科學

萬物科學

在距離地球數億公里外的一顆紅色星球上,或者說在40億年前,這裡曾經可能是一顆翻版地球,但是現在它銹跡斑斑,它就是火星。火星可以說承載了科學家探索生命以及宜居星球的希望,但是現在最重要的一點是,火星上的水到底跑哪去了?

這是一個經久不衰的謎題,而現在我們幾乎可以肯定地說,多虧了火星探測器和軌道飛行器,火星曾經濕潤得多。事實上,這顆行星可能有一個覆蓋了三分之一表面的海洋。但這一切發生了什麼?


研究表明,在距離現在大約40億年前,火星與地球氣候相似, 也有河流、湖泊甚至可能還有海洋,但是現在完全是到了另一個極端,一望無際的紅色沙漠看起來是如此地荒涼。興衰只是宇宙中短暫的一瞬間,但對我們卻是永恆。為了了解火星上水的去向,科學家盡最大努力了解它的真相!而這個真相似乎離我們越來越近!

事實證明,環繞火星的全球沙塵暴,對,就是終結「機遇號」的兇手,或許將幫助我們了解火星是如何失去水分的!

來自美國宇航局戈達德太空飛行中心的火星水專家-格羅尼莫·維拉紐瓦稱,全球沙塵暴可能會給我們一個解釋!

我們知道火星上的沙塵暴很常見,它們往往是季節性的,發生在南半球的春季和夏季。它們會持續幾天,覆蓋的區域和美國一樣大。但是接下來是環繞地球的,或者說是全球性的沙塵暴。

早在2018年7月中旬,美國宇航局利用哈勃太空望遠鏡對火星進行了觀測,當時火星最接近地球的時間只有13天。雖然之前的圖片顯示了這顆行星的詳細表面特徵,但這張新圖片主要是一場覆蓋整個行星的巨大沙塵暴。持續數周或數月的全球沙塵暴,往往發生在南半球的春季和夏季,此時火星距離太陽最近,溫度達到最高值,導致更大的風力。

但是全球沙塵暴比較小的季節性沙塵暴更難以預測。它們每隔幾年出現一次,可以覆蓋整個地球。它們可以連續停留幾個月。在2018年6月至2018年9月的最後一次風暴中,六艘軌道太空飛行器和兩艘表面探測器觀測到了這場巨大的風暴,而這場風暴讓不幸的是「機遇號」隕落了。


這是美國宇航局「好奇號」探測車鑽探現場的圖片。左邊這張照片是在2018年全球沙塵暴之前的正常火星白天拍攝的。右圖是在全球沙塵暴全面爆發時拍攝的。

問題是,是什麼導致了這些巨大的風暴?它們如何成為火星氣候和大氣的一部分?它們和火星上消失的水是否有關?

首先,我們來快速回答一個經常被問到的問題:為什麼機遇號在全球沙塵暴中消失,而好奇心卻倖存了下來?我們知道機遇號由太陽能驅動,灰塵遮住了太陽。可能還有其他原因,因為沒有一個漫遊者能永遠存在,但是太陽能的缺乏肯定是一個原因。但好奇號是一台核動力機器,它不在乎太陽。


機遇號探測器的全景圖,顯示了太陽能電池板。由於全球沙塵暴不斷加劇,火星探測器的科學運作被迫關閉。

我們目睹了火星上的幾場全球沙塵暴。1971年,「水手9號」宇宙飛船抵達火星,發現它被灰塵籠罩。從那以後,我們在1977年、1982年、1994年、2001年、2007年和2018年都看到了風暴。事實上,1977年發生過兩次獨立的全球風暴,這更增加了風暴成因的神秘性。

那麼火星水的消失到底是什麼原因呢?

研究發現,它可能是由塵埃、大氣上層釋放的H2O和太陽輻射共同作用的結果。因為火星上的全球沙塵暴不僅會將塵埃抬升到大氣中。它們也會攜帶水。通常,水被帶到20公里高的大氣中。但是維拉紐瓦和他的同事們利用ExoMars微量氣體軌道探測到了全球沙塵暴期間大氣中高達80千米的水。在80千米的高度,火星的大氣層非常稀薄,水暴露在太陽輻射下。這種輻射可以分解H2O分子,太陽風可以把氫和氧吹到太空中。換句話說當你把水帶到大氣的高處時,它會更容易被吹走。

雖然在地球上,上升的水分凝結成雨水降落到地球上。但在火星上,情況可能從未如此。有可能火星在很長一段時間內通過這種機制慢慢失去了水分。


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