科學家:檢測火星大氣流失情況將有助於瞭解其演化歷史
導語:火星自發現以來,一直都是科學家探索的重點。雖然它現在已陷入了冰冷、乾燥和貧瘠的境地,但是在早期它可擁有着廣闊的海洋,幷包裹着厚厚的大氣層呢!那麼,是什麼原因導致了這一現象的發生呢?科學家稱,通過MAVEN來檢測火星大氣流失情況,將有助於我們瞭解其演化歷史。
早期的火星溫暖潮溼,有着大量河流與海洋。但它比地球更小,不能留住保護性的大氣層,久而久之,由於低引力及太陽的輻射,火星上的空氣逐漸被剝離,地表液態水被蒸發,成爲我們今天看到的荒涼的星球。科學家爲了探索這一現象是如何發生的,於是,他們通過MAVEN來檢測如今有多少大氣正在流失,從而瞭解這個行星的演化歷史。
MAVEN於2013年發射升空,並在一年內進入運轉軌道,它主要的任務是觀測太陽耀斑、太陽輻射及日冕物質拋射(CMEs)是如何影響火星大氣層的。
不過近日科學家表示,最近太陽的CMEs與太陽風暴是自冰河世紀以來的最低潮,太陽耀斑尤其稀少,這對火星的觀測有所影響。但並不意味着MAVEN就一無所獲,探測器仍然可以觀測到大氣層形態的變化。
科學家稱,假設太陽一直以來都是像現在這樣不活躍的狀態,根據MAVEN的測算,火星大約已經流失了63萬億噸的大氣,大約等同於地表上4.5米深的水。雖然目前不活躍的太陽活動可能使探測結果具有迷惑性,但這爲估算大氣逃逸提供了最低閾值。在MAVEN整個任務中,太陽活動並不是一層不變的。
2015年3月,火星被一場劇烈的CME影響,導致“等離子體大爆發”,MAVEN對逃逸速度進行了實時監測,包括“噴濺”過程中的上升部分。當太陽發射出的帶電粒子進入大氣層並與中性粒子發生碰撞時,“噴濺”現象就會發生。碰撞使中性粒子脫離行星引力控制,飛入太空。科學家表示,雖然在目前的情況下噴濺對逃逸過程影響甚微,但在太陽更活躍的時期對火星大氣的流失會造成極爲嚴重的影響。當太陽不活躍時,來自太陽風的粒子以穩定的速率造成大氣層粒子的流失,但像2015年3月那樣劇烈的CME造成的大氣流失則比平時多10至20倍。
來自加州大學伯克利分校的Shannon Curry是該項目研究者之一,他表示,我們目前探討的都是針對當今的太陽系環境而言,但對整個宇宙中的行星類天體來說這樣的物理過程都是類似的。通過研究如今太陽活動對火星大氣層會造成何種影響,將有助於科學家更好的估計系外行星能否留住它們自己的大氣層。
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