火星地壳中或藏有大量水

将乐信息网 http://www.jianglexinxi.cn 2021-03-22 09:35 出处:网络
新华社北京3月21日新媒体专电 据美国趣味科学网站3月17日报道,一项新研究显示,大量的水可能仍埋藏在火星地壳中,而非像人们此前认为的那样流失到了太空中。

新华社北京3月21日新媒体专电 据美国趣味科学网站3月17日报道,一项新研究显示,大量的水可能仍埋藏在火星地壳中,而非像人们此前认为的那样流失到了太空中。

美国国家航空航天局(NASA)在一份声明中说,此前的研究显示,火星上曾经有大量的水,足以使整个星球的表面被一个深约100米至1500米的海洋覆盖,其水量约是地球上大西洋的一半。由于地球上有水的地方几乎都有生命,所以火星上有过水的历史就使以下可能性浮出水面,即火星曾经是生命的家园——也许现在仍有生命。

不过,火星现在又寒冷又干燥。此前,科学家认为,在这颗红色星球失去磁场的保护后,太阳辐射和太阳风使火星失去了大部分空气和水。火星大气和冰中目前所含水量只能使整个火星被深约20米至40米的水体覆盖。

但最近的发现表明,火星上的水可能并没有全部流失到太空中。NASA的火星大气与挥发物演化任务(MAVEN)和欧洲航天局的“火星快车”号轨道飞行器收集的数据显示,按照水从火星大气中消失的速度计算,在45亿年间,火星失去的水量可能只相当于一个覆盖整个星球的深约3米到25米的水体。

现在,科学家发现,火星曾经拥有的水大部分可能仍埋藏在火星的地壳中,这些水被封锁在火星表面之下的岩石晶体结构中。科学家在3月16日出版的美国《科学》周刊和月球与行星科学大会上详细介绍了自己的发现。

研究人员利用火星车和绕火星飞行的航天器收集的数据以及来自火星的陨石,建立了一个火星模型,用于推算火星上最初有多少水,以及随着时间的推移有多少水流失了。水量减少背后的潜在机制包括,水流失到太空中以及在化学过程中与其他元素结合形成矿物质。

在推算火星上有多少水流失到太空中时,科学家使用的一个方法是,分析火星大气和岩石中的氢含量。每个氢原子的原子核中都有一个质子,但有些氢原子多了一个中子,这样就形成一种被称为氘的同位素。普通氢原子与较重的氘原子相比更容易摆脱行星引力。

通过比较火星样本中普通氢原子和氘原子的含量,研究人员可以估算出随着时间的推移火星究竟失去了多少普通氢原子。由于每个水分子都是由两个氢原子和一个氧原子构成的,因此对火星上氢原子的减少量进行推算可以揭示出,随着太阳辐射使火星上的水分解形成氢分子和氧分子,火星上有多少水消失了。

在这项新研究中,科学家发现,化学反应可能使火星上原有的水中的30%至99%被封锁进矿物质中,并被埋入地壳中。随后,剩余的水流失到太空中,这就解释了火星上的氢氘之比。

总之,研究人员指出,火星在大约41亿至37亿年前的诺亚纪失去了40%至95%的水。他们的模型显示,火星的水量是在大约30亿年前达到目前的水平的。

研究报告的第一作者、加州理工学院行星科学家埃娃·舍勒对太空网站的记者说:“火星基本上是在30亿年前变成我们今天所知的干旱、贫瘠行星的。”

舍勒指出,由于远古时期火星上的水流失到太空中的速度存在不确定性,火星地壳中水量的新估算值上下差异很大。她解释说,今年2月登陆火星的NASA“毅力”号火星车有助于完善这些估算数字,“因为它将前往火星地壳最古老的部分之一,因此可以帮助我们更好地确定水流失的历史过程”。

舍勒提醒说,尽管火星上的大部分水可能仍被封锁在地壳内,但这并不意味着未来前往火星的宇航员能轻易提取这些水,用于帮助他们在那里生活。

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