火星上的水并没有逃到太空,而是被地壳吸收了。 它曾经是一个水行星,火星在大约40亿年前被深度100 ~ 1500米的海洋所覆盖。这个海洋的体积几乎相当于地球的大西洋的一半。但是,现在的火星已经变成了一片干枯的荒野,哪里都找不到水。那么这些水都去哪里了呢?很多科学家把火星的低重力和地球消失联系起来,认为火星的水和大气一起被太阳风吹走,流向了宇宙空间。 也就是说,火星上曾经存在的水几乎都已经不在这颗行星上了。但是,研究人员称,这种大气耗散说并不能完全解释火星曾经存在过的水量消失现象。该研究通过分析火星探测器和从火星飞来的陨石等,着眼于氢的(D/H)比。这是表示氘和轻氢比例的值。水是由氧和氢结合而成的,但其中的氢并不都是相同的结构。氢有两个稳定的同位素。一种是只有质子的轻原子核的轻氢,另一种是氘,它有一个由质子和中子构成的重原子核。但是,这两种氢的比例绝大多数是轻氢,氘的比例是0.02%。如果火星的水被吹到宇宙中,那么轻氢应该比氘更容易逃脱重力,因此与通常的D/H比相比,氘的比例应该更大。
但是,研究团队的分析结果,现在能确认的火星的D/H比,只通过大气不能说明水的消失。那么,如果不是被太阳风吹走的话,火星上的水会消失到哪里去呢?研究团队认为这是被火星地壳所封闭的。被封闭在地壳中的火星水岩石看似与水没有什么关系,但作为风化过程的一环,矿石有时会与水结合。这样的化学风化在地球上也能看到,矿物结构的一部分被吸收了水分子。最近,在火星进行地壳调查的“好奇号”探测器在火星地下发现了黏土矿石。考虑到近10年的新调查,以及刚才提到的D/H比问题,研究团队认为火星的水不是被吹到宇宙空间,而是被地壳吸收的可能性很高。但是,地球上理所当然的向矿石取水,为什么只有火星变成了干燥的世界呢?其原因在于火星的构造板块。地球的构造板块非常活跃,地壳融化后被地幔吸收。因此,矿石中的水分会因火山活动再次被释放到大气中。
因为有这样的循环,地球上的水即使被地壳吸收也不会干燥。但是,火星上没有活跃的构造板块,火山和地壳的活动也几乎停止。因此,一旦水被地壳吸收了,就不会再被送回地面,因此火星逐渐变得干燥。研究团队认为,通过这一过程,过去火星上30 ~ 99%的水被封存在矿石中。虽然感觉预测的范围很广,但这是因为初期火星的大气组成和火山活动等详细条件尚不明确。这个新模型推测火星开始失水大约是在41亿~ 37亿年前。并且预测火星很有可能在30亿年前就已经失去了水,变得相当干燥。考虑到地球上的生命诞生于约30亿年前,这是一个相当重要的问题。如果早期的火星和地球一样是水行星的话,那么火星上诞生生命的可能性也很高吧。火星从很早的阶段开始,就长期处于干燥状态,因此生命没有繁荣过,但或许还是能在某些地方发现生命的痕迹。#知识##所见所得,都很科学##我在头条做科普#校稿:王卉亭