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它让曾具有液态水生命的月孛星成疏落之境,把

日期:2019-10-26编辑作者:澳门新葡8455手机版

原标题:把大气层还给火星

自从美国宇航局发现了火星曾经有液态水,是一个温暖的世界,而且可能有生命存在后,围绕火星的各种话题层出不穷,火星也因此真的火了!

火星往事

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地球无疑是幸运的,有厚厚的大气层,有水,有适宜的温度,生命得以在此繁衍生息。

而之前科学家又发现了火星的大气层外衣是怎么被“偷掉”的秘密,这个重大发现和火星大气与挥发演化探测器有关,其实这个探测器有个简单的名字,叫做“马文”!

获益的我们应该感谢地球的磁场,试着想象一下如果没有地球磁场,地球会是什么模样?大概大气早被太阳风剥离了,地球会变得干燥寒冷,生命也难以生存。如今的火星就是这个样子,只有部分磁场,大气稀薄,十分寒冷。

它的身份不简单,是世界首颗专门研究火星大气的探测器。马文发回的数据显示,太阳风是火星丢失大气外衣的幕后主谋,也是造成火星气候显著变化的重要原因。太阳风听起来很炫,实际上更炫,它是一股高能带电粒子流,主要由质子和电子组成,由太阳上层大气组成,时速可以达到160万公里/小时。

但是,曾经的火星可不是如今这般。

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图片 3很久很久以前,大约35亿年前,火星也曾有着厚厚的大气层,如同裹着棉衣,自然不会像现在这般寒冷,那时的温度正好,有大量的液态水在这个星球的表面流动,也许还有湖泊和海洋,说不定曾有生命存在过。

科学家的观测显示,在经过火星上层大气时,太阳风带来的磁场会产生电场,并将火星大气中的原子电离成离子逃逸到太空中去。

火星也曾有强大的磁场,科学家认为在火星形成之初的5~10亿年的时间里会形成磁场。和地球一样,火星的磁场是由于内核的高温高压产生的。然而,火星内核却逐渐冷却了,冷却的内核无法继续为磁场提供动力,火星磁场也就逐渐停止了工作,到如今只剩下部分磁场了。火星失去磁场后,无法牢牢地抓住大气,将近90%的大气被高速太阳风剥离,火星也在时间的流逝中渐渐成为了如今的模样。

比太阳风还可怕的是太阳风暴,火星显然受不了那种“折磨”,大气层外衣剥离速度显著增加,速度可提高10到20倍。探测器马文把报告送到科学家那里,数据显示,太阳风剥离火星大气层的速度达到100克/秒。

这不禁让我们思考,如果给火星造一个磁场,是否能够将大气层还给火星,火星是否就能够有适宜的温度,有液态水,适宜生命的生存?

在数十亿年前,早期太阳活动非常活跃的时候,火星大气层被太阳风剥离的速度要比现在高很多,而之后的数十亿年间,太阳风和太阳风暴一直不断地折磨火星,逐渐脱掉火星大气层外衣,而这正是改变火星气候的重要原因。

造一个磁场

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不仅地球在变暖,火星也在变暖。许多专家认为,自然条件下,未来火星的温度会逐渐升高,并且能够重新获得足够厚的大气层。温度的升高会使火星北极冰冠的干冰升华释放出二氧化碳,加速温度的升高。冰冠的水冰也会逐渐融化,形成液态水。这是火星变化的趋势。只不过,这一变化要花上7亿年的时间,这个时间对于人类来说,太长。因此人类想要自己动手,将这一变化提前。

与可怜的火星相比,地球就幸运多了,因为有地球磁场的保护,太阳风带来的高能粒子流发生偏转,保护了地球大气层。虽然早期火星也拥有像地球这样的全球性磁场,但是火星体积只有地球的15%,比地球小得多,因此火星地核冷却的也比地球快,地质活动趋缓,磁场消失,最后大气变薄,使液态水无法稳定存在。

行星的大气从哪儿来?类地行星或卫星的稀薄大气主要来源于释气。释气指的是物质因为分解等变化释放出气体。火星上同样有释气现象,但这些气体却不能累积下来,因为有太阳风的存在。

新的研究表明,火星大气丢失来自三个区域。第一个是太阳风经过火星大气后,在火星后面形成的离子尾,另一个时火星两级大气粒子逃逸形成的羽流,还有在火星周围扩展开的气体云。

图片 5太阳风是怎样形成的呢?原来,太阳表面的氢、氦等原子,在太阳日冕层的高温下,被电离成质子、原子核和电子。带电粒子运动速度极快,能够挣脱太阳引力向外抛洒,形成太阳风,太阳风的速度在250km/s~750km/s之间。这样高速的太阳风能轻易将行星上裸露的大气拐走。科学家发现,火星上太阳风所剥离的大气与火星释气所放出的大气在某种程度上达到平衡。如果能够阻挡或减小太阳风的影响,那么火星大气就能够逐渐累积起来。

火星大气被剥离的离子75%源自离子尾,另外有25%原子南北两极形成的羽流,而扩展的气体云比较霸气,几乎没有丢失大气。

以我们在地球上的生活经验来看,阻挡太阳风最有效的便是磁场。那么磁场该怎么造?

早期的火星还是披着一个较厚大气外衣的翩翩少年,能够支持表面存在液态水,是个宜居的好地方。不过再美好也只是曾经了。科学家们表示,一定会彻底弄清楚火星大气外衣丢失的来龙去脉,这对我们了解地球和其他行星大气的演变有很大帮助,因为这是一个严肃的问题,不但关乎到地球,甚至是所有星球上的生命,虽然地球有强大的磁场保护着大气层,但磁场并不是万能的,随着时间推移,地球核心逐渐冷却,磁场强度减弱,遥远未来地球或遭遇火星同样的命运!

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