簡介：火星大氣會影響更多的水源甚至岩漿活動

研究人員報道了由火星外人造衛星在過去幾年收集到的資料得出的分析結果，這是一項歐洲航天局和俄羅斯聯邦航天局的合作專案。此次觀測提示火星上的含水量可能比預計的要多，並且在這顆紅色行星的大氣中首次探測到了氯化氫的存在。

圖解：火星上的雲朵。圖源：nasa

這兩項研究結果都發表在《科學前沿》。在“火星大氣中的瞬態氯化氫”一文中，歐列格·

科拉伯洛夫和同事們報道了氯化氫的發現。這一鹵素氣體是從2019年四月觀測收集到的資料中被發現的，當時正值火星南半球的夏末時節。這一獨特的季節因令人震撼的沙塵暴而臭名昭著，有些沙塵暴規模之大可遍及整個星球。2018年毀滅了機遇號的就是這樣一場沙塵暴。

圖解：火星上的雲朵。圖源：nasa

氯化氫的存在正是在這樣一場異乎尋常劇烈的沙塵暴中被探測到的。因此，研究團隊也推測沙塵暴可能在火星大氣中鹵素氣體的存在過程裡扮演至關重要的角色。一個可能的機制是，由冰融化形成的水與氯化鈉（即食用鹽的成分）相互作用，被風從塵埃中帶起。隨著兩種分子不斷接觸、相互作用，氯化氫就形成了。它將在大氣中存在一段時間，或是粘附在塵埃顆粒表面降落到地表。未來的沙塵暴又會將它重新帶起到大氣之中。

另一種理論是氯化氫來自於岩漿活動。火星是太陽系中擁有最高火山的行星，但據我們所知這些火山都是死火山。因此岩漿活動是不可能存在的。在將這一理論作為可行的機制來理解氯化氫的成因之前必須進行更多證據的收集。

圖解：機遇號火星探測器。圖源：zhihu

“我們的靈敏儀表檢測到之前在火星大氣中從未發現的一種氣體，這是非常喜人的收穫，”實現本次探測的大氣化學裝置組套的主研科拉伯洛夫在一次宣告中說，“我們的分析將氯化氫的產生和消散過程與火星表面聯絡起來。”

圖解：機遇號火星探測器。圖源：zhihu

第二項研究聚焦於大氣中的水分以及同位素的測量結果。化學元素具有不同同位素——各同位素之間具有相同化學效能，但因核中中子的數量不用而物理效能有略微的區別。氫的同位素氘就是氫元素質量更重的同位素。如果你聽說過和核電站有關的重水這種說法，它就是指由氘原子代替正常氫原子組成的水分子。

調整水中氘和氫的比例是一種非常有用的手段。在地球上這種方法被用於確認

我們星球上大部分的水並不來自於彗星

。這個方法也被用於火星繞行人造衛星來試圖分析火星上的水迴圈。“D/H，也就是氘和氫的比例，是我們精密的計時器——一種非常有力的度量標準，它可以告訴我們火星上關於水的歷史和形成，以及隨著時間的推移失水量是如何改變的。多虧火星微量氣體探測器，我們得以更好地瞭解和校準這一計時器，檢測火星上潛在的新的水分儲存，”該論文主要作者、NASA戈達德航天中心的傑羅尼莫·維拉努埃瓦解釋說。

研究資料來自2018年4月到2019年4月間所收集，此間跟蹤了許多重要事件如上文提到的沙塵暴，還有南極冰蓋在夏日時節融化等。團隊觀察著同位素比例的重大變化。大多數情況下由重水蒸發引起，但是研究團隊並沒有排除如今火星上仍有包含特定同位素比例的其他儲水存在的可能性。

圖解：火星上的火山。圖源：zhihu

by： Dr Alfredo Carpineti

FY：短尾巴小狐狸

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