作者:文/宇字
火星可以說是人類探索的“第二地球”。除了地球之外,科學(xué)家們一直希望以后人類能移居火星,緩解地球現(xiàn)象。
根據(jù)科學(xué)報告顯示,科學(xué)家們又找到了新的“火星水循環(huán)”系統(tǒng)。我們都知道,在數(shù)十億年前,火星可能并不是我們?nèi)缃窨吹降臉幼?,而是與地球的模式一樣,同樣是在其表面存在海洋,當(dāng)然如今的表面已經(jīng)完全改變了。對于新發(fā)現(xiàn)的“水循環(huán)”還是有點不一樣,并且只有在特殊的時候才能出現(xiàn),根據(jù)科學(xué)報告指出,大約每2個地球年(火星公轉(zhuǎn)一周約為687天),這個新的“水循環(huán)”就會出現(xiàn),當(dāng)火星南半球到達(dá)夏季的時候,并且僅在這個季節(jié)之中,火星的水汽就會有效的從底層上升到火星的上層大氣層之中。在那里,風(fēng)將稀有氣體帶到北極。當(dāng)部分水蒸氣衰變并逃逸到太空時,其余部分在靠近兩極的地方下沉。
所以說這就是為什么我們在火星上在極地區(qū)域發(fā)現(xiàn)“水冰”的原因之一,科學(xué)家們通過超級計算機模擬顯示出了,水蒸氣如何克服火星中層大氣中的冷空氣屏障,并達(dá)到更高的大氣層。這可以解釋為什么火星與地球不同,失去了大部分水。而出現(xiàn)我們?nèi)缃窨吹降谋砻嬉黄哪臓顟B(tài),根本沒有氧氣和水的存在。
數(shù)十億年前,火星是一個富含水的行星,河流甚至是海洋,上面我們也說了,但是從那以后,火星就發(fā)生了巨大變化。以至于至今我們看到的都是地下只存在少量冷凍水,在大氣中,水蒸氣僅存在少量的痕跡。總而言之,火星可能至少損失了原水的80%。在火星的高層大氣中,來自太陽的紫外線輻射將水分子分解為氫(H)和羥基(OH),氫氣從哪里無可挽回地逃逸到太空。通過太空探測器和太空望遠(yuǎn)鏡的測量表明,即使在今天,水仍然以這種方式流失。
聽起來這確實不可思議,但這怎么可能呢?火星的中間大氣層,就像地球的對流層頂一樣,實際上應(yīng)該阻止上升的天然水蒸氣。畢竟,這個區(qū)域通常很冷,水蒸氣會變成冰?;鹦撬魵馊绾蔚竭_(dá)上層空氣層?那是因為火星存在一個“泵”現(xiàn)象。根據(jù)俄羅斯和德國科學(xué)研究人員表示,這是模擬到火星狀態(tài)下以前從未見過的機制,大約在火星表面上方大約160公里處,通常水蒸氣每天兩次可透過冰冷的中間大氣層, 但僅限于某一地點,并且在一年中某個特定時間。
當(dāng)在這一天出現(xiàn)的時候,在高層大氣層中,氣流將氣體沿著經(jīng)度運送到北極,在那里它再次冷卻并下沉。然而,部分水蒸氣逃離了這個循環(huán):在太陽輻射的影響下,水分子崩解,氫氣逃逸到太空。所以說只有部分到達(dá)火星極地區(qū)域,研究人員計算出,在2007年的沙塵暴期間,在南半球無風(fēng)雨的夏季,水蒸氣達(dá)到高層大氣的程度是其兩倍。由于灰塵顆粒吸收太陽光并因此升溫,整個大氣中的溫度上升高達(dá)30度,所以這個活動也在改變火星的氣候狀態(tài),如果人類能夠改變這種新“水循環(huán)”系統(tǒng),那么就有辦法進(jìn)行短時間的“火星水”堆積,從而進(jìn)行收集利用。
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