理论 火星为啥干燥无比?科学家提出了一个“脑洞”大开的“洞理论”

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大家都知道,火星上没有水,作为一个跟地球天文环境差不多的星球,它怎么就这么干燥?俄、德科学家提出了一个“洞”理论。
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在火星大气层中有一个洞,每两年打开一次,将这颗行星上有限的水排放到了太空中,没跑出去的水溜到行星的两极,变成了固态水。
这是俄罗斯和德国科学家团队提出的解释,他们研究了红色星球上水循环的奇怪运行方式。地球上的科学家通过特殊的望远镜,可以看到火星大气层中的水蒸气含量很高,而且水也一刻不停地迁移到行星的两极。
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但直到现在,对于火星水循环如何运作,或为什么曾经湿透的行星现在变成了干燥的沙漠星球,始终没有一个很好的解释。
在最新的《地球物理研究快报》上,科学家解释说:“火星中间的大气层因为有个洞,所以留不住水蒸气。”根据计算机模拟的火星大气情况,水分逃逸跟两个特殊的过程有关。
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首先,在地球上,北半球的夏季和南半球的夏季非常相似。但是在火星上情况并非如此:因为火星的轨道比地球的轨道更偏心,所以它的南半球夏季(每两个地球年发生一次)更接近太阳。因此,这个星球上南半球的夏天比北半球的夏天温暖得多。
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当发生这种情况时,根据模拟,在海拔60和90公里的火星中间大气层中会打开一个巨洞,让水蒸气通过洞进入高层大气层。
其次,火星的特殊环境造就了巨大的沙尘暴。这些风暴遮天蔽日,通过阻挡阳光来冷却星球表面。计算机模拟结果显示,没有到达火星表面的阳光被卡在大气层中,使其变暖并创造出更适合移动水的条件。
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在火星全球沙尘暴条件下,就像2017年笼罩火星的大沙暴一样,尘埃粒子周围会形成微小的小冰粒。这些轻质冰粒比其他形式的水更容易漂浮到高层大气中,因此在沙尘暴期间,会有更多的水进入高层大气。
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研究人员写道,不管是因为夏季还是沙尘暴,一旦水通过中间边界,进入高层大气,就会发生两件事:一些水向北和向南移动,飘逸到两极,最终沉积在那里。不过,更多的水会被高层大气中的紫外线照射,水分子被切断氧和氢之间的键,导致氢进入太空,留下氧气。
俄、德研究人员表示,这个过程可能解释了火星的身世之谜:一个曾经充满水的星球如何变成了超级沙漠。
理论|火星为啥干燥无比?科学家提出了一个“脑洞”大开的“洞理论”】参考资料:《Geophysical Research Letters》(地球物理研究快报)

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