火星大氣層為何消失?科學家:因為一臺「發動機」熄火了

2020-12-03 love科學醬

火星,曾經被科學家認為是極有可能讓人類移民的星球之一,因為科學家從火星探測器發來的土壤數據和一些圖片中發現:火星曾經是有液體水存在的,並且火星的地表溫度也不像其他行星那麼苛刻。

最重要的是,科學家經過仔細分析發現,火星空氣中殘留的微量大氣成分組成竟然和地球十分相似。在檢測到的微量火星大氣成分中,含有氮氣、二氧化碳、氧氣、和水汽,雖然氧氣和水汽的含量十分低。

科學家推測45億年前火星也許擁有濃厚的大氣,以及孕育生命的地表水和氧氣。但是,為什麼今天的火星不僅一片荒蕪,更找不到真正存在的液體水呢?是什麼原因導致火星環境的劇烈變化呢?

科學家Sakatad等人認為,40億年前火星遭遇突變,火星大氣層全部被太空引力吸附進入太空中,也就是說,所有組成火星大氣的物質(氮氣、氧氣、二氧化碳等)都被吸進了太空中。

而由於失去大氣層的保護,火星的水循環被破壞,不再有新的水生成,而由於地表水的喪失,土壤也逐漸顆粒化,形成如今火星沙漠狀的地表狀態。

那麼是什麼原因導致了火星大氣層被太空吸走呢?

Sakata認為,最主要的因素由於火星磁場「發動機」不再工作了。我們生活的地球也有屬於自己的磁場,那麼磁場又是如何產生的呢? 目前關於地球磁場的產生還沒有一個科學界公認的理論依據,比較受科學家們推崇的磁場產生理論是:地球內部存在電流,而地球本身還有大量的鐵、鎳等可導電物質供電流傳遞,在加上地球自身的運動,產生切割磁場,也就是物理學中的「電生磁」現象。

在40億年前,火星內部電流不知為何逐漸減弱,以致現在火星磁場非常弱小。科學家們利用磁流體動力學模型,進行實驗驗證磁場是如何影響大氣離子的。

結果不出所料一個強大的磁場可以承受來自太陽風的壓力,保護它的大氣離子。另一個令人意外的發現是:弱磁場(比如火星)強度的大氣離子的損失率竟然是無磁場大氣離子的6倍!

研究小組發現,這是因為弱磁場強度星球上,引導帶電大氣粒子運動的磁場線極易被太陽風吹回,間接為這些大氣離子逃離到星球背面太空提供了動力。

這意味著,火星的微弱磁場對保護火星大氣一點幫助都沒有,反而會加速火星世界的寒冷貧瘠。看到這,相信大家已經了解為何火星大氣如此稀薄了, 另外需要注意的是,地球磁場在過去的兩百年裡也呈現的逐漸減弱的趨勢,具體原因還不清楚,但我們不必太擔心,因為這種速度是十分緩慢的,而且再過幾十年或者百年,或許科學家可以解決這個問題。

相關焦點

  • 火星曾經海洋規模無比龐大,為何如今會消失?
    因為是在火星而且水又很多,所以我們便把發現的古老的時候的這些水,稱作火星海洋。早在美國科學家研究火星海洋時,就曾經有科學家表明這個研究的課題十分有趣又重要,如果真的研究出這個問題的答案,我們將了解到一些演化事實,從而更好的給地球做出防範措施,藉此讓我們在地球生活的更加長久。所以因為這些原因,這些年來,科學家們都一直沒有放棄,孜孜不倦的研究與探索這個問題的真相。
  • 火星大氣層甲烷突然消失,這怎麼回事?科學家:這非常不合常理
    十年後的2014年,美國的好奇號火星車再次在Gale Crater地面底部發現了比大氣濃10倍的甲烷,並且還發現火星上的季節性甲烷循環,北半球夏季末甲烷水平達到頂峰。地球上大部分甲烷氣體來自地下的微生物。所以長期以來,科學家將火星上存在的甲烷認為是外星生命存在的潛在證據。
  • 如果大氣層突然消失了會樣?科學家:就像變成火星了一樣!
    如果我們突然失去了整個大氣層怎麼辦?大氣對我們的星球有多重要?這是絕對重要的。它保護我們免受小行星和太陽輻射的傷害,它調節我們的氣候,它使地球上的生命成為可能。我們最近的鄰居,火星,在大約40億年前失去了大部分大氣層,現在還有一個非常薄的層。但是你聽說過火星上有生命嗎?當大氣層消失時,地球究竟會發生什麼?它會變得非常非常安靜,你什麼也聽不見,因為聲波實際上是空氣中的振動。
  • 研究發現:44億年前,火星上已經存在液態水,為何後來消失了?
    通過多年來對於火星的探測研究,很多證據都表明,火星上是存在水的,前段時間,NASA也曾經宣布,在火星上發現了多個地下湖泊,那麼,火星上的水來自於哪裡呢?又是如何消失的呢?
  • 火星上曾經存在生命,為何會變成現在這樣?專家:跟磁場消失有關
    可以說人們對於火星是十分熟知的,對於火星的探索也是一直沒有停止,火星是我們最為熟悉的一顆類地行星了。人們對於火星的探索也是經歷了很長的一段時間。人們熱衷於探索火星的主要原因就是由於火星距離地球是十分近的火星與地球的距離大概是0.55億千米。
  • 地球表面的大氣層,為何沒在太空中消失?其實是因為這2個原因
    地球表面的大氣層,為何沒在太空中消失?其實是因為這2個原因我們人類探索宇宙,也有了好幾百年了。而我們人類探索這個宇宙,理由當然不是好奇那麼簡單。還有兩個比較重要的原因,一個就是我們人類想要在這個宇宙中,找到外星人類的存在。
  • 同樣是行星,為何很多星球都沒有大氣層?原來這是宇宙的恩惠
    在地球的外圍,存在著一層因為重力原因,而緊密圍繞著地球的混合氣體,它包圍著地球上的海洋和陸地,也是地球生命的保護傘,這層混合氣體,就是我們熟悉的大氣層。不過,在地球上看起來很正常的事情,到了宇宙之中,就變得特別起來,這是因為大氣層並不是固態行星的專屬配置,那麼,為何很多固態行星上沒有大氣層呢?
  • 行星的磁場可以保護其大氣層?科學家:火星就是個例外
    數十億年前,火星曾經擁有一個類似地球的磁場,這個磁場保護著火星免受太陽輻射的傷害,並幫助火星保持其大氣層的穩定,但是隨著火星地殼的溫度逐漸降低,其磁場也在不斷的減弱,根據最新研究表明,這個微弱的磁場可能要比沒有磁場的狀況還要糟糕。
  • 追問臺灣客機墜河疑因:為何兩個發動機都失效?
    客機墜河疑因機組關錯發動機?   臺灣方面表示,一號發動機被切斷油門是人為控制,但現在不會去討論是誰關掉的  6日,臺灣地區「飛航安全委員會」公布部分黑匣子語音記錄,顯示曾有5次失速,並且雙發動機失效,最終斷油失速並墜毀,發動機為何剛剛起飛就出現故障並雙雙失效,飛行員是否正確處理發動機故障?
  • 為什麼火星只有稀薄的大氣層,而土衛六卻有濃密的大氣層呢?
    【每日科技網】  這個問題只能分開說,因為火星和土衛六都有其各自的多個原因。  先說火星的大氣層為什麼稀薄,如今火星的大氣壓只有地球大氣壓的1%,可謂是少得可憐,其實科學家認為火星也曾經有著相對於現在要濃厚得多的大氣層,之所以後來變得稀薄,原因是火星失去了磁場,火星曾經也像地球一樣,有著自己的磁場,但是由於某種原因導致它失去了磁場,具體很可能是受到了某個大型天體的撞擊,這個天體導致火星內部的熔巖結構發生了變化,最終使它的磁場消失,而由於火星磁場的消失,它就無法保護自己的大氣層
  • 火星變得越來越差?它的大氣層還在消失,科學家失望不已
    科學家認為,地球總有一天會走向消亡,人類的出現更是加速了這個過程。因為隨著人類社會的發展,地球正在面臨著資源枯竭、環境汙染以及氣候變暖等問題,加上人口爆發式增長,地球已經不堪重負,所以尋找移民星球或許會成為未來幾十年內的重要目標。在太陽系中,一共有4顆巖石星球,除了地球之外,還有水星、金星和火星。
  • 金星和火星都沒有磁場,為何金星卻擁有厚厚的大氣層?
    在太陽系中有八大行星,其中類地行星有四個,位於宜居帶的有三個,分別是金星、地球和火星,理論上,它們都有成為生命搖籃的潛力。可是,地球是目前太陽系中已知的唯一存在生命的星球,金星和火星卻一個宛如地獄,一個荒無人煙。科學家一直想要弄清楚,究竟發生了什麼使得三個姐妹行星的命運如此不同。
  • 汽車熄火後風扇轉動、抖動、發動機故障燈亮是怎麼回事?
    首先汽車熄火後風扇轉動,這是一個非常正常的現象,很多車型都會出現。但是車身出現抖動現象,這就可能涉及到汽車前部散熱風扇的動平衡或者安裝固定出了問題。而發動機故障燈亮,這裡就表明不僅僅是風扇本身的故障,發動機也同樣出了問題,需要進行更詳細的診斷維修。接下來就分別具體分析一下上述三個情況。
  • 熄火的火星探測器很可能「重啟」
    搭載著中國「螢火一號」火星探測器的俄羅斯「福布斯-土壤」火星探測器,自9日北京時間凌晨4時成功升空後,並沒有按照原計劃變換軌道前往火星,依然圍繞近地軌道飛行。據報導,「福布斯-土壤」上載有高達11噸的有毒燃料,航空專家預測,如果它在兩周內還不能變軌,就會攜帶著龐大的有毒燃料墜回地球。
  • 火星大氣層中的碳為什麼會消失?
    圖解:漫遊者機遇號勘測這紅色星球——蓋蒂圖片庫它發生這種變化的原因似乎是因為火星的大氣層——更確切地說,火星缺少一個足夠稠密的大氣層來阻止火星表面的液態水蒸發到太空中。火星大氣層中的成分是什麼?主要是二氧化碳,並且看起來火星曾經擁有豐富的二氧化碳。所以所有的二氧化碳發生了什麼?
  • 火星大氣層上的綠光局面是如何形成的?
    依照海外期刊《ESA》的科學陳訴指出,歐洲航天局的痕量氣體軌道飛行器(TGO)初次捕獲到了火星上頭的綠光局面。這是除地球以外,其它星球初次浮現宛如絲帶的綠光。可算是火星上頭的1處異景了。它究竟是什麼?為何這類局面會浮現在火星的大氣層上頭?底下我們1塊來揭示其中詭秘的面紗吧!看完或許你就知道了。
  • 大氣層的逃逸,對火星會有多大的影響呢?
    大氣層是保護行星的一個屏障,因為大氣層的存在,可以使得行星免於直接暴露在宇宙當中,但在太陽系中的眾多行星中,並不是每一個行星都擁有大氣層的,因為大氣層的存在與地磁場的束縛有關。火星,便是擁有大氣層的行星之一,但火星的大氣層卻有些稀薄。同時,火星沒有全球性的內秉磁場,大氣層中的電離層直接暴露在太陽風中,太陽風能夠將能量和動量直接傳遞給高層大氣、電離層,引起大氣逃逸。
  • 大氣層的逃逸,對火星會有多大的影響呢?
    大氣層是保護行星的一個屏障,因為大氣層的存在,可以使得行星免於直接暴露在宇宙當中,但在太陽系中的眾多行星中,並不是每一個行星都擁有大氣層的,因為大氣層的存在與地磁場的束縛有關。火星,便是擁有大氣層的行星之一,但火星的大氣層卻有些稀薄。同時,火星沒有全球性的內秉磁場,大氣層中的電離層直接暴露在太陽風中,太陽風能夠將能量和動量直接傳遞給高層大氣、電離層,引起大氣逃逸。
  • 火星甲烷激增後突然消失,是什麼導致了火星「生命」的死亡?
    對於火星的研究,人們已經進行了很多年了,對於火星,雖然沒有取得很多很大的成就,但是小成就還是有很多的,其中有很多火星上的現象我們還沒能夠解答,就比如說火星上的甲烷氣體是怎麼來的這個問題,目前科學家也是議論紛紛,但是一直沒有一個統一的答案。
  • 火星上的水和大氣是如何消失的?
    火星與地球一樣處於太陽系中的宜居帶內,作為距離地球最近的星球之一,由於其獨特的地形地貌,以及與地球類似的某些物理特性,引起了人類對火星探測的濃厚興趣,火星多年來也一直被科學家們視為人類移民的首選星球。要想了解人類在火星上是否可以生存,就要了解火星的環境,而其中,水和大氣是最為重要的兩大要素。