只有流動的水才會留下的痕跡
從軌道上可以看到分岔的谷地:它們像河流流域一樣形成網絡,最後通向隕石坑。谷口有三角洲 - 水流減速、丟下所攜帶的一切沉積物時,就會形成扇形的堆積。在其中一個三角洲,也就是耶澤羅隕石坑,探測車 Perseverance 於 2021 年降落:它正在一段昔日的湖岸上行駛。
單靠地形,或許可以把它歸因於風或熔岩,但岩石的化學特徵證實了這些痕跡。Curiosity 在蓋爾隕石坑找到磨圓的礫石 - 石頭只有在水流中長時間滾動,才會變得圓滑。附近還有薄薄的黏土層,就像平靜湖泊底部堆積的黏土;而探測車 Opportunity 早在 2011 年就發現了一條淺色石膏脈:這種礦物是從滲入裂縫的水中沉澱形成的。
35億年前的火星
大氣更濃密。水沿著斜坡流下,在隕石坑中形成湖泊,並有足夠時間把岩石磨成礫石。
今天的火星
表面氣壓約為地球的 0.6%。倒出一杯水,它會因氣壓不足而沸騰,接著立刻結冰。
目前爭論的並不是火星上曾經有沒有水,而是當時的氣候如何:持續溫暖,還是總體寒冷、只有長時間的解凍期。
火星上的水去哪裡了
火星體積小,內部冷卻得比地球快。大約 40億年前,這顆行星失去了全球磁場 - 那是能將太陽風偏轉到一旁的護盾。從那之後,帶電粒子流年復一年地剝走高層大氣;探測器 MAVEN 現在仍在直接測量這種流失。
空氣變得稀薄,氣壓下降,水也失去了保持液態的可能。水本身也逃走了一部分:輕的氫比重的氫更容易離開這顆行星,所以如今火星空氣中的重氫約是地球水中的 5-6 倍。這是大量流失的跡象。
但並不是全都逃走了。究竟有多少水進入太空,又有多少仍與地殼岩石結合,科學家至今仍在爭論 - 各種估計差異很大。不過有一點可以確定:火星現在仍然有水,只是形式不太容易被找到。
- 極冠北極冠是厚達數公里的分層水冰。
- 地下冰層在高緯度地區,冰就在表面下方:探測器 Phoenix 於 2008 年用鏟斗把它挖了出來。
- 礦物內部一部分水以化學方式與地殼岩石結合 - 無法從岩石中把它融出來。
- 空氣中的水氣大氣中的水氣少到全部加起來,也只裝得進一層極薄的霜膜。
測試一下自己1 / 2
為什麼今天液態水無法留在火星表面?
什麼因素幫助火星失去了大部分的水?
來源
- 根據 NASA 任務資料:火星勘測軌道衛星的影像、Opportunity、Curiosity 和 Perseverance 探測車的發現,以及 MAVEN 關於大氣流失的資料。
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