古代火星温暖又有水

　　翻译：余路汉

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　　原文链接：https://sorae.info/astronomy/20210502-ancient-mars.html

　　在耶泽罗陨击坑（jezero crater）进行探测活动的毅力号火星车想象图

　　Credit：NASA/JPL-Caltech

　　虽然现在的火星是一个广袤又干燥寒冷的行星，但我们认为它曾经也有过湖和海洋，是一个温暖的行星。通过芝加哥大学的爱德温・凯特（Edsin Kite）研究小组的研究结果表明，可能是由于古代火星上的超高空薄云引起了温室效应，从而带来了温暖的气候。

　　当时火星上存在的水蒸气可能在大气中停留了将近一年

　　2021年2月，美国国家航空航天局（NASA）的火星探测器毅力号（Perseverance）在耶泽罗陨击坑成功着陆。耶泽罗陨击坑里由于外部水流汇入从而形成了一个湖泊，在陨击坑西边着陆的毅力号附近，有一个当时形成的三角洲地形。

　　研究小组认为，在火星上发现的古代湖川的痕迹表明，温暖时期可能至少持续了数百年。另一方面，研究小组指出，迄今为止所提出的众多假说都无法很好的解释在距离太阳比地球还远的火星上，是如何维持温暖气候的。

　　在寻找古代火星是如何维持一段时期内温暖气候的过程中，凯特等人将目光转移到了像地球上的卷云这种在超高空产生的冰晶云会带来温室效应的可能性上。这个想法最初是在2013年提出的，但是形成云的水在大气中停留的时间要比在地球上停留的时间还要多得多才行，且云层必须拥有难以置信的性质情况下才可能发生。凯特如是说道。

　　研究小组在使用大气3D模型进行分析后发现，覆盖地表的水和冰的量可能非常重要。如果火星地表的大部分都被冰覆盖的话，就会使地表的湿度变高，这只会有利于形成低空云层，而低空云层并不会造成温室化。与此相对的是，像极地或者山顶这些只有一部分地表被冰覆盖的情况下，地表附近的空气就会变得更加干燥，从而更容易产生促进温室化的超高空云层。

　　研究小组指出，由于超高空云层带来的温室效应,当时的火星全年平均温度上升到了零下8度（现在的温度大概在零下60度）。低纬度带的湖泊可能经过数百年依然维持了温暖。

　　满水时期的耶泽罗陨击坑西部的想象图

　　Credit：NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

　　主导研究的凯特表示，在古代火星上的水循环和现在地球上的水循环有着很大的不同。在地球上，水有在地表和大气之间快速的、不均匀移动的倾向。而根据凯特等人的模型，火星初期来自地表的水在大气中停留了近一年，长时间的停留促使了超高空云层的形成。

　　凯特说：“火星是重要的行星。因为它是我们知道的曾经拥有过能够孕育生命的环境，而后又变成了一个不适宜生命生存的环境的唯一行星。像地球上这样长期稳定的气候是极其稀有的。我们想要知道所有会导致稳定的行星气候崩溃的原因和维持它的方法。”研究小组期待通过毅力号对样品的分析来验证此次的成果。

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