火星,曾经被科学家认为是极有可能让人类移民的星球之一,因为科学家从火星探测器发来的土壤数据和一些图片中发现:火星曾经是有液体水存在的,并且火星的地表温度也不像其他行星那么苛刻。
最重要的是,科学家经过仔细分析发现,火星空气中残留的微量大气成分组成竟然和地球十分相似。在检测到1 L $ H @ ^的微量火星大气成分中,含有氮气、二氧化碳、氧气、和水汽,虽然氧气和水汽的含量十分低。l D J W 8
科学家推测45亿年前火星也许拥有浓厚的大气,以及孕育生命的地表水和氧气。但是,为什么今天的火星不仅一片荒芜,更找不到真正存在的液体水呢?是什么原因导致火星环境的剧烈变化呢?
科学家Sakatad等人认为,40亿年前火星遭遇突变,火Q | ^ t c k w星大气层全部被太空引力吸附进入太空中,也就是说,所有组成火星大气的物质(氮气Q B E X O * *、氧气、二氧化碳等)都被吸进了太空中。
而由于失去大气层的保护,火星的水循环被破坏,不再有新的水生q i h { W ` K l成,而由于地表水的丧失,土壤也逐渐颗粒化,形成如今火星沙漠状的地表状态。
那么是什么原因导致了火星大气层被太空吸走呢?
Sakata认为,最主要的因素由于火星磁场“发动机”不再工作了。地球也有属于自己的磁场,那么磁场又是如何产生的呢? 目前关于地球磁场的产生还没有一个科学界公认的理论依据,比较受科学家们推崇的磁场产生理论是:地球内部存在电流,而地球本身还有大量的的铁、镍等可导电物质供电流6 t * J z传递,在加上地球自身的运动,产生切割磁场,也就是物理学中的“电生磁”现象。
在40亿年前,火星内部电流不知为何逐渐减弱,以致现在火星磁场非常弱小。科学家们利用磁流体动力学模型,进行实验验证磁场是如何影B } T 8 o ,响大气离子的。
结果不出所料一个强大的磁场很容易承受来自太阳风的压力,保护它的大气离子。另一个令人意外的发现是:弱磁h ! x i ? c )场(比如火星)强度l ` c n r O的大气离子的损失率竟然是无磁场大气离子的6倍!
研究小组发现这是因为火星上引导带电大气粒子运y b ` D t 4 g y动的磁场线极易被太阳风吹回,间接为这些大气离子逃离到火星背面太空提供了动力。
这意味着,火星的微弱磁场对保护火星大气一点帮助都没有,反而会加速火星世V 4 V =界的寒冷贫瘠。看到这,相信大家已经了解为何火星大气如此稀薄了, 另外e d # D r , & ?需要注意的是,地球磁场在过去的两百年里也呈现的逐渐减弱的趋势,具体原因还不清楚,但我们不必太担心,因为这种速度是十分缓慢的,而且再过几十年或者百年,或许科学家可以解决这个问题。