NASA称火星曾存在原始海洋:比北冰洋大

2015年03月09日09:53   新浪科技 微博    收藏本文     
NASA科学家的研究表明,火星曾存在一个原始海洋,拥有的水量比地球上的北冰洋还多。这颗红色星球已经失去了87%的水。  NASA科学家的研究表明,火星曾存在一个原始海洋,拥有的水量比地球上的北冰洋还多。这颗红色星球已经失去了87%的水。

  新浪科技讯 北京时间3月9日消息,据国外媒体报道,近日,美国航空航天局(NASA)的科学家称,通过地面天文台对火星大气层含水特性的分析,发现火星曾存在过一个原始海洋,其拥有的水量比地球的北冰洋还多。科学家还在寻找这一巨大水体从火星表面消失的原因。相关的观测细节和计算过程发表在近日的《科学》(Science)杂志上。

  “我们的研究给出了关于火星曾存在多少水的扎实估计,采用的方法是测定有多少水分逃逸到太空中,”研究主要作者、NASA戈达德太空飞行中心的科学家杰罗尼莫·维拉纽瓦(Geronimo Villanueva)说,“通过这一工作,我们能更深入了解火星上水体的历史。”

  大约在43亿年前,火星可能具有足够覆盖整个表面的水量,而且这层水体的深度能达到137米。更有可能的情况是,这些水形成了一个海洋,占据了火星北半球几乎一半的面积,在某些地区的深度超过1600米。

  这项新研究基于欧洲南方天文台甚大望远镜阵列(位于智利)及凯克天文台(位于美国夏威夷)的详细观测。利用这些强大的仪器,研究者识别出了火星大气层中两种相似形式的化学痕迹:一种是我们熟悉的水(H2O),另一种是半重水(HDO),其中一个氢原子被氢的同位素氘所取代。

  通过比较火星水分中半重水与普通水的比例,并将目前的数据与45亿年历史的火星陨石内部水分数据进行比较,科学家测定出了火星大气层水分的变化,并计算出有多少水逃逸到了太空中。

  研究团队多次对火星的普通水和半重水含量进行测绘,前后花了差不多六年时间——相当于3个火星年。他们获得的数据涵盖了整个火星上两种水分子的含量分布及其比例。通过测绘,我们第一次了解到火星的微气候和季节性变化,即使现在的火星只是一个大沙漠。

  研究团队对火星北极和南极地区尤其感兴趣,因为极地的冰盖保存了火星已知最大的水体。通过对这些冰盖的研究,我们或许可以知道火星水体在诺亚纪的演变。诺亚纪是火星的一个地质年代,大约距今41至37亿年前,这一时期的火星可能十分温暖湿润。

  通过对近极地区域大气水分的测定,研究者计算出了火星极地冰盖中两种水分子的相对含量。这些结果给出了火星失去的水量——比现在火星极地冰盖的体积大6.5倍。这意味着火星早期海洋的体积至少有2000万立方千米。

  根据对今天火星表面的研究,这些水体可能汇聚在北部平原(Northern Plains),因为这里的地势低洼。据估计,这个远古海洋可能覆盖了火星19%的面积,相比之下,大西洋占地球面积约为17%。

  论文第二作者、戈达德太空飞行中心的高级科学家迈克尔·穆马(Michael Mumma)说:“如果火星失去了这么多的水,那它很可能维持了一段很长的湿润时期,超出以往人们的估计。这意味着,火星可能在更长时间内适宜生命的生存。”

  目前,在NASA的火星探测计划中,一系列的航天器(如2001火星奥德赛号和火星勘测轨道飞行器)和火星车(机遇号和好奇号)正在对火星展开研究。2014年9月,MAVEN(火星大气与挥发物演化任务)火星探测器进入火星轨道,开始对火星上层大气的研究。

  2016年,洞察号(InSight)无人火星登陆载具将发射升空,前往火星进行内部活动的调查。NASA还将参与欧洲空间局2016年和2018年的ExoMars任务,该任务的一项重要目标是确定火星上是否存在过生命。2020年,NASA将发射另一辆火星漫游车,携带最先进的仪器,采用最新的探索技术在火星上进行多项科学实验。

  NASA的火星探测计划将火星视为动态系统,对它现在和过去的环境变化、气候循环、地质活动和生命存在证据进行研究。与此同时,NASA也在开发前往火星的载人太空飞行技术,希望在本世纪的30年代实现到火星的往返旅行。(任天)

文章关键词: 火星海洋

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