火星大气损失有新解 能更好评估红色星球宜居性

  科技日报讯 (记者刘霞)据物理学家组织网近日报道,美国科学家最新观测结果显示,一种可用来估计火星大气流失程度的关键示踪剂(氧的同位素)会根据火星上的时间和表面温度的变化而变化。精确测量这种示踪剂对估计火星曾经拥有多少大气,揭示火星是否宜居以及曾拥有怎样的环境非常重要。

  现在的火星布满寒冷、不宜居的沙漠,但干涸的河床和只有液态水存在才能形成的矿物质等特征表明,很久以前火星曾拥有厚厚的大气层,这一大气层保留了足够的热量,让液态水在火星表面流动。显然,数十亿年来,火星失去了很多大气,让其“改头换面”变成现在这副“冷酷”的模样。

  然而,火星的古老大气仍有许多谜团有待解开。估算火星原始大气厚度的一种方法是观察氧的同位素。较轻同位素逃逸到太空的速度比较重同位素更快,因此火星大气中残留的较重同位素——氧18会越来越多,测量每种同位素的相对量可用来估算古代火星有多少大气。

  问题是,以前测得的火星大气中氧18与氧16的比值并不一致,这使科学家们困惑不已。新研究指出,这一比例在火星白天会发生变化,这或可解释这些差异。最新研究负责人、马里兰大学蒂莫西⋅利文古德说:“我们的测量结果表明,以前的工作可能都是正确的,但并不一致。在火星的不同地方,以及在一天中的不同时间进行测量,得到的值会有不同。”

  研究小组认为,由于地面温度的原因,这一比例在白天发生变化很正常。重同位素的分子在夜间比轻同位素分子更容易粘附在寒冷的表面颗粒上,但随着白天地面温度升高,这些重分子会释放出来。新研究有助于改进对火星古代大气的估计,从而更好地评估火星的宜居性。