早期的火星可能是現(xiàn)代土衛(wèi)六的溫暖版本，如果不是更有希望的話，至少也是生命起源的一個(gè)地點(diǎn)。一項(xiàng)新的研究顯示，火星出生時(shí)是濕潤的，濃密的大氣層使溫暖到炎熱的海洋存在了數(shù)百萬年。這一發(fā)現(xiàn)最近發(fā)表在《地球和行星科學(xué)通訊》雜志上。為了得出這一結(jié)論，研究人員創(chuàng)建了第一個(gè)火星大氣層演變的模型，該模型將與火星熔融形成有關(guān)的高溫與第一個(gè)海洋和大氣層的產(chǎn)生聯(lián)系起來。
由于水蒸氣會(huì)在大氣層的較低高度凝結(jié)成云，這個(gè)模型表明，與現(xiàn)代地球類似，水蒸氣集中在火星的低層大氣中，而高層大氣是"干燥的"。
另一方面，分子氫（H2）沒有凝結(jié)，被帶到火星的高層大氣中，在那里流失到太空中。這一發(fā)現(xiàn)，即水蒸氣凝結(jié)并保留在早期火星上，但分子氫沒有凝結(jié)并逃逸，使得該模型能夠與航天器的測量結(jié)果直接相關(guān)，特別是火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的好奇號探測器。
"我們相信我們已經(jīng)為火星最早的歷史中被忽視的一章建立了模型，即火星形成后的那段時(shí)間。"SETI研究所的研究科學(xué)家Kaveh Pahlevan說："為了解釋這些數(shù)據(jù)，原始的火星大氣必須是非常密集的（超過現(xiàn)代大氣密度的1000倍），并且主要由分子氫（H2）組成。"
"這一發(fā)現(xiàn)非常重要，因?yàn)楸娝苤?，H2在密集的環(huán)境中是一種強(qiáng)大的溫室氣體。這種稠密的大氣將產(chǎn)生強(qiáng)大的溫室效應(yīng)，使非常早期的溫 該模型的數(shù)據(jù)源自于不同火星樣本的氘氫（D/H）比率（氘是氫的重同位素），包括火星隕石和好奇號所分析的樣本。來自火星的隕石大多是火成巖--它們是在火星內(nèi)部融化，巖漿上升到表面時(shí)形成的。 溶解在這些內(nèi)部（源自地幔）火成巖樣本中的水，其氘氫比與地球海洋的氘氫比相似，表明這兩顆行星開始產(chǎn)生時(shí)的氘氫比相似，它們的水來自太陽系早期的同一來源。 相比之下，好奇號測量了火星表面30億年前的古老粘土的D/H比率，發(fā)現(xiàn)這個(gè)數(shù)值是地球海洋的3倍左右。顯然，在這些古老的粘土形成的時(shí)候，火星上的表面水圈相對于氫來說，已經(jīng)大大濃縮了氘。已知產(chǎn)生這種水平的氘濃度（或"富集"）的唯一過程是較輕的H同位素優(yōu)先流失到太空。 該模型進(jìn)一步表明，如果火星大氣在形成時(shí)富含H2（并且密度是今天的1000倍以上），那么表層水的氘含量自然會(huì)比內(nèi)部富集2-3倍，再現(xiàn)觀測結(jié)果。氘相對于分子氫（H2）更喜歡去到水分子中，而分子氫更喜歡吸收普通氫，并從大氣層的頂部逃逸。 Pahlevan說："這是第一個(gè)發(fā)表的有關(guān)火星的大氣模型，它自然地再現(xiàn)了這些數(shù)據(jù)，使我們有一些信心，我們所描述的演化情景與火星上的早期事件相一致。" 除了對行星上最早的環(huán)境感到好奇之外，富含H2的大氣層在SETI研究所尋找地球以外的生命方面也很重要。可以追溯到20世紀(jì)中期的實(shí)驗(yàn)表明，與生命起源有關(guān)的前生物分子在這種富含H2的大氣中很容易形成，但在貧H2（或更"氧化"）的大氣中就不那么容易了。這意味著早期火星是現(xiàn)代土衛(wèi)六的溫暖版本，如果不是更有希望，至少也是早期地球的生命起源地。
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