在火星上發(fā)現(xiàn)了一個新的水循環(huán)模型 以解決持續(xù)的蒸汽損失之謎
火星大氣中的水蒸氣繼續(xù)逃逸到太空中，延長了行星科學家懷疑這顆行星已經(jīng)失去了數(shù)十億年前流經(jīng)它的強大海洋和河流系統(tǒng)的過程。俄羅斯莫斯科物理科學研究所的德米特里沙波斯尼科夫領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)的水汽損失是由地球氣象系統(tǒng)中的未知機制發(fā)現(xiàn)的。
這些發(fā)現(xiàn)包含在發(fā)表在《地球物理研究快報》雜志上的一篇論文中。
長期以來，火星上持續(xù)的水分流失一直困擾著研究人員，地球和軌道探測器對此都有很好的記錄。
火星的大氣層離地面大約160公里。這個氣體外殼的中間非常冷——很容易變冷，實際上是為了凍結(jié)上升的水蒸氣并防止它逸出。
然而，在逃離一部分并到達上層后，太陽的紫外線輻射將其分解為氫和羥基自由基，前者不可逆地漂移到太空中。
尚未到達高層大氣的那部分蒸汽——其軌跡被寒冷的中間層阻擋——漂浮在行星的北極，在那里再次冷卻并下降到地表。
通過計算機分析，沙波什尼科夫和他的同事們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了蒸汽是如何表現(xiàn)其胡迪尼行為的，這表明了一個全新的水循環(huán)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵是火星的橢圓軌道，相當于大約兩個地球年。
在火星南半球的夏天，這顆行星距離太陽約4200萬公里，而不是北方的同一個季節(jié)。這意味著南方的夏天相當溫暖。
研究人員建議應(yīng)該打開一個有限但足夠的窗口。
德國馬克斯普朗克太陽系研究所的合著者保羅哈托格解釋說：“當它在夏季位于南半球時，在一天中的某個時候，水蒸氣可以隨著暖空氣團在當?shù)厣仙?，并到達高層大氣。
事實上，大氣暫時起到了泵的作用，使得冰冷的中間層具有滲透性。這種影響只發(fā)生在南方的夏天，一天只有兩次，而且只發(fā)生在非常特定的地方。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，每五年左右覆蓋火星的大規(guī)模沙塵暴會通過加熱大氣和加速水分子向上運動來促進流失過程。
“顯然，火星大氣的水蒸氣滲透率大于地球，”哈托格總結(jié)道?！耙呀?jīng)發(fā)現(xiàn)的新的季節(jié)性水循環(huán)對火星的持續(xù)失水有很大影響。
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