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高达99%的火星水可能仍然被困在地点的地壳中 - 没有丢失到空间,因为绝大化

时间:2022-05-22 13:58:09来源:

火星的全局颜色视图。

新数据挑战长期的理论,即所有火星的水都逃到了太空。

数十亿年前,红色的星球更加蓝色;根据仍在发现的证据,丰富的水流过火星,形成池,湖泊和深海。那么,这个问题是那些水的何处?

答案:无处可去。根据CALTECH和JPL的新研究,大部分MARS水 - 30%至99% - 被困在地壳地壳的矿物质内。研究挑战了红色星球的水逃到太空中的理论。

CALTECH / JPL团队发现,大约有40亿年前,火星是足够的水,在海洋中覆盖了整个星球大约100至1,500米深;一个大致相当于地球大西洋一半的体积。但是,在十亿年之后,这个星球就像今天一样干燥。以前,科学家寻求解释火星上流动的水发生了什么,建议它逃到了太空,火星低重力的受害者。虽然有些水确实如此留下火星,但现在看来,这种逃生不能考虑大部分的水分损失。

大气逃生并不完全解释我们在Mars上曾经存在多少水的数据,Caltech博士候选人Eva Scheller(MS 20)是关于科学期刊科学在3月刊发表的研究16,2021,并在农历和行星科学大会(LPSC)的同一天呈现。Scheller的共同作者是Bethany Ehlmann,Planetary Science和Space Space研究所的副主任教授; yuk yung,行星科学与JPL高级研究科学家教授;卡特克研究生Danica Adams;和仁宇胡,JPL研究科学家。加州理工学院为NASA管理JPL。

该团队在所有形式(蒸气,液体和冰)和地球的化学成分中,通过分析Meteorites的地点以及使用MARS Rovers和轨道轨道提供的数据,所述团队在所有的形式(蒸气,液体和冰)和地壳的化学成分以及地壳中的水化成分,特别是氘与氢气(d / h)的比例。

水由氢气和氧气组成:H2O。然而,并非所有氢原子都是相等的。氢气有两个稳定的同位素。绝大多数氢原子仅在原子核内只有一个质子,而微小的级分(约0.02%)存在作为氘,或所谓的“重”氢,其在核中具有质子和中子。

更轻的氢气(也称为Protium)的较轻的时间比其更重的对应物更容易脱落行星的重力进入空间。因此,通过上层大气的行星水的逃避将在地球大气中留下氘与氢的比率留下签名:将有一个外面的氘的外部部分。

然而,仅通过大气层的水丧失无法将观察到的氘在火星大气中的氢气信号中解释为氢气信号和过去大量的水。相反,该研究提出了两种机制的组合 - 在地球地壳中的矿物质中的水诱捕以及对大气中的水丧失 - 可以解释在火星大气中观察到的氘 - 氢信号。

当水与岩石相互作用时,化学风化形成粘土和其他含水的含水矿物,含有水的一部分。这个过程发生在地球和火星上。由于地球是根本上的活跃的,老地壳不断融化到地幔中,并在板边界,回收水和其他分子通过火山形成新的地壳。然而,火星大多是根本不活跃的,因此表面发生的“干燥”是永久性的。

“大气逃生显然在水分中发挥了作用,但在火星任务的最后十年的调查结果指出了这一事实,即古代水分矿物的巨大水库,其形成随着时间的推移,水平肯定会降低水资源可用性,”Ehlmann说。

“所有的水都会相当早日螯合,然后从未循环退出,”Scheller说。她说,研究依赖于陨石,望远镜,卫星观测和由火星的船只分析的样本的研究说明了在她说的多种探测红色星球的重要性。

Ehlmann,Hu和Yung先前合作旨在通过追踪碳的历史来了​​解火星的居住地,因为二氧化碳是大气的主要成分。接下来,该团队计划继续使用同位素和矿物成分数据来确定氮气和含硫矿物的命运。此外,Scheller计划继续检查火星地表水在地壳中损失的过程,使用实验室实验,通过模拟火星风化过程的实验室实验,以及坚持不懈罗孚的观察。Scheller和Ehlmann还将有助于Mars 2020的操作,以收集Rock样本,以便返回地球,将允许研究人员及其同事测试这些假设关于火星上的气候变化驱动程序。

有关这一发现的更多信息,阅读新科学表明火星的水不会逃到空间 - 它被困在红星的地壳中。

参考:“通过E. L. Scheller,B.L.Scheller,Renyu Hu,D.J.Adams和Y.J.Adams and Y. J.Adams And Y. J.Adams And Y. Y. Youn.2021年3月16日,瑞士兰队的海洋鳞片水分的长期干燥。
10.1126 / science.abc7717

本文于2021年3月16日在科学中发表。这项工作得到了美国宇航局可居民世界奖,美国宇航局地球和空间科学奖学金(NESSF)奖,以及美国宇航局地球和空间科技(Finesst)奖的美国宇航局未来调查员。

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