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火星大气
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{| class="wikitable" align="right" |- | style="background: #008080" align= center| '''<big>火星大气</big> ''' |- | [[File:T016daf0e651183c925.jpg|缩略图|居中|[http://p2.qhimgs4.com/t016daf0e651183c925.jpg原图链接][http://pic.sogou.com/d?query=%E7%81%AB%E6%98%9F%E5%A4%A7%E6%B0%94&forbidqc=&entityid=&preQuery=&rawQuery=&queryList=&st=&did=1 来自 搜狗 的图片]]] |- | style="background: #008080" align= center| |- | align= light| |} '''火星'''周围也笼罩着大气层,与[[地球大气层]]相似。火星大气层的主要成分是二氧化碳,其次是氮、氩,此外还有少量的氧和水蒸气。火星大气层与地球大气层都有氮存在,这是火星与地球最大的相似之处。 火星大气的密度不到地球大气的百分之一,表面大气压500~700帕。 =='''大气组成'''== '''二氧化碳''' 二氧化碳是火星大气主要成分。冬天时,极区进入永夜,低温使大气中多达25%的二氧化碳在极冠沉淀成干冰,到了夏季则再度升华至大气中。这个过程使得极区周围的气压与大气组成在一年之中变化很大 。 '''氩气''' 和太阳系其他星球相比,火星大气有着较高比例的氩气。不像二氧化碳会沉淀,氩气的总含量是固定的,但也因为二氧化碳会在不同时间进出大气,氩气在不同地点的相对含量会随时间而改变。近期卫星资料指出,南极区在秋季时氩气含量提高,到了春季则会降低。 '''水汽''' 火星大气变化显著。当夏季二氧化碳升华回大气时,它留下微量的水汽。季节性、时速接近400公里的风吹离极区,带着大量的沙尘与水汽,其中水汽造就了霜与大片卷云。这些水冰云由机会号于2004年摄得。2008年七月31日,NASA凤凰任务的科学家证实地下冰的发现。凤凰号的更多分析将确认这些冰是否曾为液态,或包含生命必需的有机物。凤凰号的热电传导性探针(Thermal and Electrical Conductivity Probe)显示当地大气中的水分在火星晚上时会消失,同时土壤的水分则会增加。 '''甲烷''' 火星大气中含量为十亿分之一级(ppb)的微量甲烷,首次的发现来自2003年一支在NASA戈达德太空飞航中心的团队。2004年三月,火星快车号和自地面观测的加法夏望远镜也支持甲烷的存在,浓度约10ppbv。甲烷的存在十分吸引人,因为这是不稳定的气体,要存在必有某种来源。据估计,火星每年必须产生约270公吨的甲烷,但由小行星带来的只占0.8%。虽然地质活动也可提供,但火星近期缺乏火山活动,热液活动、热点等是甲烷来源的可能性就较低。微生物(如甲烷古菌)也可能是来源之一,但尚未证实。 甲烷的分布不是全球性的,表示它在充分分布均匀之前就已被破坏,不过这也指出它必不时的释放至大气。目前计划于寻找可能的伴随气体,藉以推测来源的形式:在地球海洋中,生物产的甲烷常伴随着乙烯,而火山作用产生的甲烷则伴随着二氧化硫。 2005年,研究发现橄榄石与水、二氧化碳于高温高压下蛇纹岩化(serpentinization)后可产生甲烷,过程与生物无关。在地表下几公里深即可满足反应的温压条件,且计算如果要维持目前甲烷浓度几十亿年,所需的橄榄石量并不多,增加了甲烷无机来源的可能。而如果要证明正确,就得发现此反应的另一产物蛇纹岩。 欧洲空间局发现甲烷的分布不均匀,但却和水汽的分布相当一致。在上层大气这两种气体分布均匀,但在地表却集中在三处:阿拉伯地、埃律西昂平原和阿卡迪亚平原。西南研究学院的行星科学家David H. Grinspoon认为甲烷与水汽分布的一致性增加了生物来源的可能,不过生命如何在火星如此不友善的环境下生存仍然未知。如果要证明甲烷的分布与生物有关,探测船或登陆艇需要携带质谱仪,分析火星上碳12与碳14的比例(即放射性碳定年法),便可辨别出是生物还是非生物源。2012年,火星科学实验室将会测量二氧化碳与甲烷中的同位素。 2013年9月19日,根据从好奇号得到的进一步测量数据,NASA科学家报告,并没有侦测到大气甲烷(atmospheric methan)存在迹象,测量值为0.18±0.67ppbv,对应于1.3 ppbv上限(95%置信限),因此总结甲烷微生物活性概率很低,可能火星不存在生命。但是,很多微生物不会排出任何甲烷,仍旧可能在火星发现这些不会排出任何甲烷的微生物。 =='''存在生命证据'''== 德国《明镜》周刊报道,正在火星轨道上转动的欧洲航天局“火星快车”的观测结果,证实了过去一些科研小组的结论:在火星大气层中含有甲烷,这为火星上可能有以微生物形式存在的生命,提供了进一步的证据。甲烷俗名叫沼气,即使在地球上,现在也有细菌之类的一些微生物,它们依靠从氢和二氧化碳中制造的甲烷维持生命,从而可以在没有氧气的环境下生存。科学家根据化学知识认为,如果火星上有甲烷存在,这些甲烷不能产生很久,最多也不过是在几百年前形成。因此,这里必然有一个能不断向火星大气提供甲烷的“源泉”。这个“源泉”有三种可能:一是外来的小行星或彗星等碰撞火星带来甲烷;二是火星火山爆发喷出的;三是火星上微生物制造出来的。从而证实火星有生命的观点,最后一种可能最受欢迎,因为这本身就是证实。此外,科学家根据现有观测完全排除第一种可能。对于第二种可能分析上有些麻烦。首先,目前火星上没有活火山,但是科学家说,这并不说明问题,因为根据“火星快车”对火星上的死火山的观测,它们有的甚至是在几百万年前才成为死火山,而以前的几十亿年一直活跃。而且,即使甲烷来自火山喷发,也无损于科学家猜测火星有生命,因为火山喷出的岩浆使表面下的水以液体形式存在,从而易于生命存在。 =='''探测计划'''== 此项目由低成本火星探测计划——“侦察(Scout)”提供资金。美国宇航局的首个“火星侦察” 任务是建造凤凰号火星车,并计划在今年8月发射。除此火星车研究合同之外,美国宇航局还奖励位于圣路易斯的华盛顿大学的研究人员80万美元,因为他们参与研制了名为ExoMars的欧洲火星科学任务。此任务计划于2013年发射,将用来搜寻火星上今生前世的火星生命。 美国宇航局还奖励加州大学150万美元,因为他们提供了二个技术建议,此技术可以为ExoMars和其它未来火星探测器开发新的仪器。此仪器将能探测和分析火星上的有机物质。<ref>[https://page.om.qq.com/page/OE3LhRiW7iJRtHhCBTtF4K2w0 火星季节的变化使大气密度下降 NASA Ingenuity无], 网易2021年9月19日</ref> ==参考文献== {{reflist}} [[Category:800]]
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