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科学家绘制的火星上液态水出现的可能性

天文学与空间 2023-05-12 11:27:28

由Konkoly天文台拍摄 火星当地时间23小时,高氯酸钙盐潮解和液态水形成的概率,平均为整个火星年

标签标明了地球上最大的表面特征和最重要的着陆点

信用:派尔&凯雷兹图里2022,伊卡洛斯 布达佩斯Konkoly天文台的行星科学家模拟了火星表面出现的咸味液态水

根据伯纳黛特·帕尔和Á·科斯·克雷斯图里的研究结果,火星春夏期间的深夜和清晨可能是这一过程发生的理想时间,北半球的条件更为有利

他们研究了吸湿盐如何有效地进入溶液形成盐水,吸湿盐具有吸附或吸收大气中水蒸气的亲和力

液态水是我们在寻找地球之外的生命(正如我们所知)的过程中所寻找的主要特征之一

我们的邻居火星曾经有大量的液态水,但是由于其较低的重力和缺乏全球磁场,大量的液态水逃逸到太空中

火星上剩余的水主要以水蒸气和冰的形式存在

由于寒冷(-平均60℃)和低气压,即使冰融化,它也会迅速升华——变成蒸汽——而不是作为稳定的液体留在表面

然而,盐溶液可以在更低的温度下保持液态

帮助液化过程的高氯酸盐(如高氯酸钙:二氧化氯)已经被凤凰号着陆器和后来的好奇号火星车发现

在这个被称为潮解的过程中,盐从大气中吸收足够的水分,变成液态溶液

地球上的几个实验室研究项目研究潮解,潮解是从食品科学到农业的许多领域中的一个重要过程

然而,火星的现场实验数据尚不可用;因此,目前主要的研究方法是计算机建模

欧洲火星探索计划将于2023年首次调查火星上的潮解过程

搭载罗莎琳德·富兰克林号火星车的俄罗斯卡扎乔克着陆器平台将放置包含瓶子实验(盐水观察转变为液体实验)的习惯(可居住性:盐水辐射和温度)仪器,以检查潮解情况

匈牙利科学家也参与了这项实验,该实验将检验多种盐的盐水形成能力

为了形成液态含盐溶液,必须满足特定盐的最低温度和相对湿度

如果相对湿度足够高,高氯酸镁和高氯酸钙(本研究中模拟的盐)在-70℃左右保持液态

艺术家对外火星任务、罗莎琳德·富兰克林漫游者和火星表面上的卡扎克着陆器(背景)组成部分的印象

信用:欧空局/ATG媒体实验室 “我迫不及待地想知道ExoMars瓶子实验的第一个结果

多年来,我一直致力于模拟火星表面液态水形成的可能性,我们将能够从那里的第一个真实实验结果中学到很多东西,”伯纳黛特·帕尔女士解释说,她是在天文和地球科学研究中心的Konkoly天文台工作的研究生,也是发表在《伊卡洛斯》杂志上的这项研究的主要作者

根据匈牙利科学家的研究结果,当模拟整个火星年时,两个半球都可以成为高氯酸钙从当地春天到夏末潮解的理想区域

最大的可能是在火星当地时间深夜到凌晨

放眼全球,几乎北纬30度以北的任何地方都是深夜出现盐水的理想场所,而在清晨时分,大型盆地(阿迪亚平原、乌托邦平原)大有可为

另一个重要的结果是,在计划中的ExoMars漫游者的着陆点,Oxia Planum,深夜和清晨似乎都是形成液态盐水的理想时间

在南半球,随着极地冰盖的消退,可能会出现少量液体

“女士最近的工作

帕尔和博士

Kereszturi对火星上形成卤水的潜力提供了重要的见解,这与理解火星的生物潜力非常相关

此外,审查卤水何时何地形成的预期,并表明此类结论独立于所使用的气候模型类型,就像这里通过与我自己2020年发表的工作进行比较所做的那样,使这些发现更加可靠,”博士说

Edgard Rivera-Valentín,美国宇航局早期职业研究员,在USRA LPI,谁不是这项研究的一部分

他们补充说:“他们对季节性和昼夜效应的详细研究为未来的火星任务和他们的实验提供了重要信息,如外火星罗莎琳德·富兰克林漫游者上的瓶子实验,从而推进了这一领域。”

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