科学家发现火星大气被太阳剥离

微型飞行器于2013年发射，并在一年内进入轨道，观察太阳耀斑、太阳辐射和日冕物质抛射如何影响火星大气。

腾讯空间新闻据国外媒体报道，当谈到围绕其他恒星运行的类地行星如何演变时，火星可能是一个很好的起点。早期火星上曾出现过大气和海洋，但是随着太阳的演化和逐渐失去空气，这种现象也发生在太阳系之外。美国宇航局的火星大气和挥发性进化任务(MAVEN)，目前正在火星轨道上运行，将探索这一现象是如何发生的。早期的火星温暖潮湿，有大量的河流和海洋。然而，它比地球小，不能保持保护大气。随着时间的推移，由于低重力和太阳辐射，火星上的空气逐渐被剥离，表面的液态水被蒸发，成为我们今天看到的荒凉星球。

MAVEN通过探测目前有多少空气流失来观察地球的进化历史。微型飞行器于2013年发射，并在一年内进入轨道，观察太阳耀斑、太阳辐射和日冕物质抛射如何影响火星大气。加州大学伯克利分校的香农·库里说，我们目前正在讨论今天太阳系的环境，但是整个宇宙中行星体的物理过程是相似的。通过研究今天太阳活动对火星大气层的影响，科学家们将能够更好地估计外行星是否能保留自己的大气层。

然而，最近的太阳日冕物质抛射和太阳风暴是自冰河时代以来最低的，太阳耀斑尤其罕见，这对火星观测有影响。这并不意味着MAVEN一无所有。探测器仍能观察到大气形态的变化。根据MAVEN的计算，假设太阳已经很长时间不活动，火星已经失去了大约6.3万亿吨的大气，相当于地表4.5米的水。尽管目前不活跃的太阳活动可能会混淆探测结果，但它提供了估算大气逃逸的最低阈值。在MAVEN的整个任务中，太阳活动不是恒定的。

2015年3月，火星受到一次严重的日冕物质抛射的影响，导致“等离子体爆炸”。MAVEN实时监控逃逸速度，包括“飞溅”过程的上升部分。当太阳发射的带电粒子进入大气层并与中性粒子碰撞时，就会发生“飞溅”现象。碰撞导致中性粒子逃离行星重力控制，飞入太空。库里说，尽管在当前条件下飞溅对逃逸过程影响不大，但在太阳活动更活跃的时期，它会对火星大气的损失产生非常严重的影响。当太阳不活动时，太阳风中的粒子会以稳定的速度导致大气中的粒子流失，但是像2015年3月一样严重的日冕物质抛射会导致大气中的粒子流失，比平常多10到20倍。

金星的厚大气层使它闷热，而地球的温度是合适的，而火星的薄大气层和较小的质量使它更加独特。库里说，早期火星从表面释放的气体较少，这可能会导致完全不同的大气演化。综合考虑对这些行星的观察将有助于科学家更好地了解太阳系以外的各种行星。(罗季/编译)