화성의 표면은 차갑고 건조합니다 - 액체 물의 경우 - 항상 그런 것은 아닙니다. 화성 표면에 대한 연구는 한때 물이 흐르는 호수 침대를 나타내는 긴 마른 고대 강과 퇴적물 퇴적물의 이야기 트랙을 발견했습니다. 이것은 붉은 행성이 어떻게 액체 물을 잃어버린 방법에 대한 의문을 제기합니까?
Journal Science 에 발표 된 연구 화성의 물 손실을 유발할 수있는 새로운 메커니즘을 제안합니다. 천문학 자 팀은 화성 대기 및 휘발성 진화 우주선 (Maven)에서 NASA의 중성 가스 및 이온 질량 분광계에 의해 화성 대기에서 수집 된 데이터를 사용하여 지구상의 상부 대기에서 물을 발견했습니다.
“처음으로, 우리는 화성의 상위 대기에서 표면 위의 약 150km에서 물을 보았습니다. 다른 과학자들은 이전에 중간 분위기에서 물을 관찰했습니다.”PhD 인 Shane Wesley Stone. 애리조나 대학교 (University of Arizona University of Arizona)의 음력 및 행성 실험실에서 행성 과학 후보자 이며이 논문의 저자 중 한 명이 Zme Science에게 알려줍니다. “ 상부 대기의 물은 빠르게 파괴되어 우주로 탈출 할 수 있으므로 상부 대기에서의 물에 대한 우리의 관찰이 중요합니다.”
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화성의 상부 대기로 운반되는 물은 원자 수소로 전환되어 우주로 잃어 버린다. 이 과정은 수십억 년 동안 화성의 물 손실을 주도했을 수 있습니다. 과학자들은 과학자들이 갇혀 있다고 믿었던 하부 대기에서 물이 이전에 발견되었지만, 이것은 상부 대기에서 물의 첫 발견이되어 놀랍게도 팀을 잡았습니다.
스톤은“물이 물이 상위 대기까지 끝날 것이라는 것을 몰랐기 때문에 물이 상승하는 수소가 우주로 탈출하여 화성에서 잃어버린 물에 얼마나 중요한지 알지 못했다”고 말했다. “상위 대기로 만드는 물은 약 4 시간 안에 파괴됩니다. 이 물의 파괴는 중간 대기에서 10 배 느려질 것이며,이 파괴의 대부분의 산물은 표면쪽으로 아래쪽으로 옮겨 질 것입니다.”
.젖은 습기 :물이 어떻게 화성의 상위 대기로 향하는가?
Stone 은이 팀이 어떤 프로세스가 화성의 상위 대기로 물을 들어 올리는 과정을 아직 확실하지 않다고 설명하지만, 그들의 연구는이 현상의 주요 플레이어가 무엇인지에 대한 좋은 단서를 얻었습니다.
Planetary Chemist는“우리는 상위 대기 물 풍부도에서 계절적 추세를보고 있습니다. “남반구에서 여름 동안 상부 대기의 물 풍부함이 가장 큽니다. 북반구에서 여름 동안, 상부 대기의 물 풍부함은 가장 작지만 여전히 중요합니다.”
Stone 은이 계절적 추세가 두 가지에 의해 야기된다고 설명합니다. 첫째, 남부 여름에는 화성이 화성 연도의 나머지 기간보다 태양에 더 가깝습니다. 둘째, 이것은 또한 화성의 먼지 폭풍의 계절이기도합니다. 그는 다음과 같이 덧붙였다.“태양과 먼지 폭풍에 비교적 근접한 폭풍이 대기에서 가열되어 물이 상부 대기로 더 많이 운반됩니다.”
.연구원은 2018 년에 발생한 거대한 화성 먼지 폭풍이 상부 대기의 물에 큰 기여 요인이라고 지적합니다. 폭풍은 2018 년 5 월 30 일 NASA의 Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)에 의해 처음 발견되었으며 그해 6 월까지 행성이있는 행성으로 성장했습니다.
스톤은“먼지 폭풍은 갑자기 물이 갑자기 상위 대기로 튀어 나옵니다. 2018 년의 글로벌 먼지 폭풍 동안 상부 대기의 물 풍부도는 공칭 계절적 풍요에 비해 20 배 증가합니다. “687 일의 화성 해마다 발생하는 지역 먼지 폭풍 동안 물의 작은 물이 관찰됩니다. 세계 폭풍은 지구 10 년마다 약 한 번씩 발생합니다.”
팀은 물이 행성 과학자들이 hygropause라고 부르는 것을 지나서 위로 움직이고 있다고 믿고 있습니다. 이는 물이 증기에서 액체로 응축되어 구름을 형성하는 대기의 차가운 층입니다. 스톤은“우리와 다른 과학자들이 발견 한 바와 같이, 화성 hygropause는 지구의 hygropause만큼 표면에 가까운 물을 포획하는 데 효율적이지 않기 때문입니다. "화성의 hygropause는 너무 따뜻하기 때문에 효율적이지 않습니다. 화성이 태양에 가장 가까워지고 먼지 폭풍이 발생하면 이러한 과정으로 인한 가열은 hygropause를 따뜻하게하여 물이 위로 움직일 수 있습니다."
.그들의 발견이 드러내는 메커니즘은 현재 화성이 물을 잃는 주요 방법이지만 Stone은 이것이 항상 그런 것은 아니라고 지적합니다.
화성의 물 손실의 변화하는 그림
계절적 효과와 먼지 폭풍으로 물이 화성의 상위 대기로 운송되는 물은 수소로 분해 된 다음 우주로 잃어버린 우주에서 잃어버린 물은 화성에서 물 손실의 우세한 메커니즘이지만,이 팀은 이것이 붉은 행성의 현재 환경 때문이라고 말합니다. 수십억 년 동안 진행된 물 손실 메커니즘은 지배력과 그들이 진행하는 속도 측면에서 과거에 달랐을 것입니다.
.“우리가 설명하는이 과정은 오늘날 화성 물 손실의 중요한 요소입니다. 그러나이 물은 지난 10 억 년 동안 비교적 최근에 상부 대기로만 운송 될 수있었습니다.”라고 Stone은 말합니다. “이 시간 전에 화성의 대기 중 상당수가 우주로 잃어 버렸으며, 약한 hygropause로 이어져 물이 상위 대기로 들어갑니다. 오늘날 우리가 관찰 한 모든 탈출 과정은 과거에 더 빠를 것입니다.”
이 팀은 오늘날의 탈출 과정의 모든 물 손실률이 요약 될 때 과학자들이 알고있는 모든 물 손실이 지난 수십억 년 동안 발생 했어야한다고 설명하기에는 현재 탈출 속도가 너무 느리기 때문에이 결론에 도달했습니다.
Stone은“우리는 40 억 년이 넘는 기간 동안 화성이 분위기의 약 66%를 우주로 잃었다는 것을 알고 있습니다. "우리가 물에 대해 구체적으로 이야기한다면, 화성은 물의 '글로벌 등가 층'의 10 ~ 100 미터를 잃었습니다. 이는 화성에 의해 잃어버린 물을 표면 위로 균일하게 뿌려서이 층이 얼마나 깊이 있는지보고하는 것과 같습니다."
.팀이 설명하는 프로세스는 지난 10 억 년 동안 44cm의 H2O 손실을 담당하며, 지난 10 억 년 동안 글로벌 먼지 폭풍이 추가로 17cm의 추가 손실을 담당합니다.
.Stone은“현재의 시대에서, 대부분의 화성 연도 동안, 우리가 설명하는이 과정은 '고전적인 과정'만큼 중요합니다. 기본 프로세스 과학자들은 1970 년대 초반 에이 주제에 대한 첫 번째 작업 이후 수소를 상위 대기로 수소로 운송 할 책임이 있다고 생각했습니다. "세계적인 폭풍 동안,이 물은 상위 대기로 만드는이 물은 고전적인 과정보다 10 배 더 탈출 수소를 생성합니다."
.큰 놀라움과 미래의 조사
Stone 은이 연구의 다음 단계는 화성의 역사 에서이 새로운 물 손실 메커니즘이 얼마나 중요한지 정확히 파악하는 것과 관련이 있다고 설명합니다.
“수십억 년에 걸쳐 외삽하는 것은 매우 어렵고 정확하게하는 데 시간이 걸립니다. 우리는 여전히이 물을 상위 대기로 전달하는 특정 운송 과정을 더 잘 이해해야합니다.”라고 그는 팀의 연구 결과가 그들에게도 충격적인 것으로 나타났습니다. "전체 프로젝트는 우리에게 큰 놀라움이었습니다. 우리는 대기에서 물이 높은 것을보고 놀랐습니다. 우리는 물 풍부도의 계절적 추세를보고 놀랐으며, 전 세계 먼지 폭풍이 상위 대기 물의 풍부함에 미치는 영향에 놀랐습니다."
Nyu Abu Dhabi (NYUAD)의 우주 과학 연구원 인 Dimitra Atri가 최근에 Zme Science :에 말했다. "외계인에서 탈출 과정을 관찰하는 것은 매우 어렵 기 때문에 UAE의 희망 임무와 함께 화성 에서이 현상을 자세히 연구 할 계획입니다."
.따라서,이 유형의 연구는 우주에서 액체 물의 소유 측면에서 지구의 독특한지를 알려줄 수 있습니다. 결과적으로 외계인의 삶의 기회에 대해 알려줄 수있는 것.
스톤은“화성은 지구처럼 보였다 :두꺼운 대기와 표면에 풍부한 액체 물이 따뜻하고 습하다”고 말했다. “그러나 태양계의 역사를 통해 화성의 물은 우주로 잃어 버렸고 오늘날 우리가 볼 수있는 차갑고 건조한 붉은 행성을 남겼습니다. 어쨌든, 화성은 인간이 발을 밟는 다음 행성이 될 것입니다.”
S.W. 결석; R.V. yelle; D.Y. Lo, et al , [2020],‘화성의 수소 탈출은 물의 계절 및 먼지 폭풍,‘ Science에 의해 주도됩니다.
