火星億年氣候變遷：曾有暴雨和溫室效應(yīng)

為了能夠讓大氣中的氫氣含量增高，當(dāng)時(shí)的火星需要存在板塊運(yùn)動(dòng)造成的火山活動(dòng)。雖然研究人員確信有證據(jù)表明在火星早期存在一定的板塊構(gòu)造，但這一理論目前仍然有爭(zhēng)議。研究小組將尋找更多證據(jù)支持他們的氣候模型，但不依賴于板塊構(gòu)造理論。一種可能性是氫的逃逸速率比目前預(yù)測(cè)的要慢很多。

▲火星阿瑞斯谷附近，早期洪水沖蝕留下的島嶼痕跡，火星奧德賽探測(cè)器拍攝。

卡斯廷表示，一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的假說(shuō)，稱之為“碰撞假說(shuō)”，主張當(dāng)時(shí)有大規(guī)模的小行星撞擊轟炸造成了火星表面臨時(shí)性的增溫，產(chǎn)生了含有大量水汽的大氣環(huán)境，這些水汽凝結(jié)產(chǎn)生降雨，在火星表面沖蝕形成今天的峽谷。然而，這樣的總降水量只有約50萬(wàn)毫米，而形成科羅拉多大峽谷的總降水量達(dá)到10億毫米。

仍在火星工作的好奇號(hào)火星車發(fā)回的數(shù)據(jù)表明，好奇號(hào)所在的蓋爾隕石坑目前仍有液態(tài)水存在。巴塔利亞稱，進(jìn)一步的證據(jù)顯示水在火星表面存在了數(shù)千萬(wàn)年，這支持火星早期擁有一個(gè)較為溫暖的氣候，并把“碰撞假說(shuō)”排除在外。

“盡管好奇號(hào)不能直接證明我們“高氫氣含量的大氣”假說(shuō)，但是火星早期持續(xù)了數(shù)百萬(wàn)年時(shí)間的溫暖氣候，這直接指向了當(dāng)時(shí)火星大氣擁有較高氫氣含量。除此之外，我們沒(méi)有找到更合理的假說(shuō)解釋當(dāng)時(shí)火星的溫暖氣候，其他的溫室機(jī)制在我們的模型里都失敗了。”巴塔利亞說(shuō)。

同時(shí)在這個(gè)項(xiàng)目上工作的還有宇航局的空間科學(xué)家高德曼(Shawn Domagal-Goldman)，賓夕法尼亞州立大學(xué)地球科學(xué)博士，現(xiàn)任康奈爾大學(xué)副研究員的拉美西斯·拉米雷斯（Ramses Ramirez）。

美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，宇航局宇宙與天體生物學(xué)項(xiàng)目，西蒙基金會(huì)與卡爾·薩根研究所支持了這項(xiàng)工作。

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