火星古代時(shí)的溫暖期可能沒有持續(xù)很久

溫暖是短暫的，冰冷才是火星的永恒

美國(guó)宇航局維京任務(wù)從軌道上拍攝到的火星。在古老的過去，這顆紅色星球的表面含有液態(tài)水，但科學(xué)家們?nèi)栽跔?zhēng)論當(dāng)時(shí)的溫暖和潮濕程度。?（圖片來源：美國(guó)宇航局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室）

一項(xiàng)新的研究表明，古代火星只是間歇性地溫暖潮濕。

盡管今天的火星表面非常干燥，但很明顯，數(shù)十億年前曾有液態(tài)水從中流過。這顆行星被河道劃開，古老的湖床潛伏在多個(gè)隕石坑的底部——包括蓋爾和杰澤羅，目前美國(guó)宇航局的好奇號(hào)和毅力號(hào)探測(cè)器正在分別探索這兩個(gè)隕石坑。

但是，古代火星到底是什么樣的仍不清楚，這也是科學(xué)界一直爭(zhēng)論不休的話題。這個(gè)星球很久以前是一直溫暖潮濕呢？還是一直都是冰冷的，只有零星的溫暖地帶允許短暫的水流流動(dòng)？

一項(xiàng)新研究支持了后一種觀點(diǎn)，這項(xiàng)研究表明，火星的冰冷是常態(tài)，溫暖則非常罕見，往往需要戲劇性的事件獲得。而且這種溫暖從未持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。

紐約石溪大學(xué)地球科學(xué)家喬爾·休洛維茨（共同作者之一）在一份聲明中說：“當(dāng)火星的大氣成分因火山活動(dòng)和隕石撞擊物產(chǎn)生的氣體而發(fā)生改變時(shí)，火星會(huì)間歇性變暖?！?/p>

休洛維茨說，這些溫暖的咒語“讓水流過地表，形成河流和湖泊，并產(chǎn)生了火星上與水相關(guān)的巖石和礦物質(zhì)。”

這項(xiàng)由哈佛大學(xué)羅賓·華茲華斯領(lǐng)導(dǎo)的新研究展示了古代火星的新氣候模型。該模型考慮了多種因素，包括火山噴發(fā)的影響?；鹕絿姲l(fā)將溫室氣體排放到火星空氣中，產(chǎn)生的氫氣從大氣中逃逸到太空。

在火星失去其保護(hù)性的全球磁場(chǎng)后，由太陽風(fēng)驅(qū)動(dòng)的氫逃逸急劇增加。大約在 37 億年前，曾經(jīng)很厚的火星大氣層的密度只有現(xiàn)在地球的 1%，這表明火星表面的河流和湖泊時(shí)代即將結(jié)束。

這項(xiàng)新研究于3 月 8 日在線發(fā)表在《自然地球科學(xué)》雜志上，豐富了火星那個(gè)時(shí)代和生命承載潛力的相關(guān)文獻(xiàn)。例如，它表明“潮濕”的火星仍然非常寒冷，年平均表面溫度低于華氏負(fù) 28 度（負(fù) 33 攝氏度）。

在溫暖潮濕的時(shí)期有機(jī)會(huì)出現(xiàn)生命，當(dāng)還原條件有利于生命起源前的化學(xué)反應(yīng)時(shí)，但也對(duì)地表生命的持久性提出了挑戰(zhàn)，在頻繁的，隨著時(shí)間的推移，延長(zhǎng)的時(shí)間間隔主要是寒冷和干燥的氧化環(huán)境

“火星環(huán)境的動(dòng)態(tài)歷史表明，在溫暖潮濕的時(shí)期有機(jī)會(huì)出現(xiàn)生命，但當(dāng)還原條件增強(qiáng)生命起源前的化學(xué)反應(yīng)時(shí)，也對(duì)地表生命的持久性提出了挑戰(zhàn)。畢竟寒冷和干燥的氧化環(huán)境是主要?dú)夂?。”華茲華斯和他的同事

在新研究中寫道。?

“還原條件”是指防止或?qū)⒀趸档阶畹停◤脑雍头肿又袆冸x電子）的大氣。相比之下，氧化在“氧化環(huán)境”中普遍存在。

氧氣是公認(rèn)的一種生物特征——是一種可能的生命跡象，可以在外行星的大氣中尋找。有趣的是，新模型預(yù)測(cè)，“火星在其歷史中期很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都擁有富含氧氣的大氣層，但卻沒有生命存在。這表明在某些情況下，僅檢測(cè)氧氣可能對(duì)生命產(chǎn)生‘誤報(bào)’。 ”研究人員在新研究中寫道。

相關(guān)知識(shí)

火星（拉丁語：Mars；天文符號(hào)：♂），是離太陽第四近的行星，也是太陽系中僅次于水星的第二小的行星，為太陽系里四顆類地行星之一。西方稱火星為瑪爾斯，是羅馬神話中的戰(zhàn)神，所以在英語中，火星是羅馬戰(zhàn)神的意思，通常被稱為“紅色星球”；古漢語中則因?yàn)樗鼰蔁扇缁?，位置、亮度時(shí)常變動(dòng)讓人無法捉摸而稱之為熒惑。火星是太陽系的八大行星中第二小的行星，其質(zhì)量、體積僅比水星略大?；鹦堑闹睆郊s為地球的一半，自轉(zhuǎn)軸傾角、自轉(zhuǎn)周期則與地球相當(dāng)，但繞太陽公轉(zhuǎn)周期是地球的兩倍[3]。在地球上，火星肉眼可見，亮度可達(dá)-2.91，只比金星、月球和太陽暗，但在大部分時(shí)間里比木星暗?；鹦蔷嚯x地球最近在5400萬公里（最遠(yuǎn)達(dá)4億公里，探測(cè)器需飛行約7個(gè)月抵達(dá)火星）。

火星大氣以二氧化碳為主，既稀薄又寒冷，其表面特征讓人聯(lián)想起月球上的撞擊坑，以及地球上的山谷、沙漠和極地冰蓋。英語中，通常被稱為紅色星球（英語：Red Planet）。[4][5]是因?yàn)榛鹦窃谝曈X上呈現(xiàn)為橘紅色是因?yàn)榈乇韽V泛普遍的分布著氧化鐵的造成的，它使火星呈現(xiàn)出一種紅色的外觀，在肉眼可見的天體中獨(dú)具一格。火星地表沙丘、礫石遍布且沒有穩(wěn)定的液態(tài)水，火星南半球是古老、充滿隕石坑的高地，北半球則是較年輕的平原。

BY: Mike Wall

FY: 董美慧

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