朗尼·谢赫曼，美国国家航空航天局 这张照片摄于2008年3月23日，由美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的高分辨率成像科学实验相机拍摄
学分:美国宇航局/JPL-加州理工学院/亚利桑那大学 新的研究显示，火星卫星火卫一绕着从红色星球大气层流出的带电原子和分子流运行
这些带电粒子中的许多，或者说是氧、碳、氮和氩的离子，在火星脱离大气层的几十亿年里一直在逃离火星
科学家预测，根据2月12日发表的一篇论文，一些离子已经撞击到火卫一的表面，并可能保存在其最上层
1发表在自然地球科学杂志上
研究人员说，这意味着如果在地球的实验室里对火卫一的土壤进行分析，就可以揭示火星大气演变的关键信息
火星曾经有一个足够厚的大气层来支持其表面的液态水；今天，它的密度还不到地球的1%
加州大学伯克利分校空间科学实验室的研究员、该研究的主要作者昆汀·内农说:“我们知道火星的大气层被太空占据了，现在我们知道其中一些最终落到了火卫一上。”
火卫一是火星的两个卫星之一(另一个被称为戴莫斯)
它的轨道非常靠近红色星球，从大约表面到表面测量，大约是月球轨道的60倍
火卫一形状畸形，坑坑洼洼，直径比地球卫星小100倍，是科学家们争论的焦点
神秘的是火卫一和戴莫斯来自哪里？它们是被火星引力捕获的小行星，还是由创造行星的同一朵云产生的火星自然卫星？它们也有可能是由火星与某物相撞时喷出的碎片形成的，类似于地球与岩石物体相撞后我们的月球形成的方式
为了帮助解决这一争论，日本宇宙航空研究开发机构正准备在2024年向火卫一发射火星卫星探测(MMX)探测器，以收集火星表面的第一批样本并将其运送到地球
但内农指出，如果MMX在月球的近侧，或者总是面向火星的一侧着陆，这些样本可能揭示出比火卫一起源更多的东西
火卫一被潮汐锁定在火星上，就像地球的月亮被锁定在地球上一样，因此总是只显示出行星的一面
因此，火卫一附近的岩石已经被火星的原子和分子浸泡了几千年
内农的研究表明，火卫一近侧的最表层比远侧受到20到100倍的任性火星离子的影响
“用近旁的样本，”内农说，“我们可以在谷物的浅层看到火星过去大气的档案，而在谷物的深层，我们可以看到火卫一的原始成分。”
" 该可视化显示了MAVEN航天器在其主要任务期间的轨道变化，从最初的高度椭圆进入轨道到稍微不太椭圆的轨道，最后到科学轨道
信用:美国宇航局的科学可视化工作室 内农的团队分析了美国宇航局火星大气和挥发性进化(MAVEN)航天器的数据，得出了这个结论
六年多来，MAVEN一直在收集火星轨道的数据，以帮助科学家们找出火星是如何失去大气层的，并为地球气候的演变提供其他重要的科学见解。
由于飞船在主要任务中绕火星飞行时，每天大约穿越火卫一轨道五次，内农和他的同事们认为他们可以利用微型飞行器的测量来了解火卫一的一些情况，尤其是因为它是即将到来的MMX任务的目标
他们依靠MAVEN的超热和热离子成分仪器(STATIC)来测量火卫一轨道上的火星离子
静态测量进入粒子的动能和速度
这使得科学家能够计算它们的质量
基于测量的不同质量的离子，STATIC确定了哪些粒子来自火星而不是太阳
太阳也发射破坏大气的离子，尽管主要是质量小得多的离子
科学家随后估计了有多少离子能够到达火卫一表面，以及它们被植入的深度(不超过几百米，大约比人类头发的宽度浅250倍)
“昆廷所做的是进行我们在月球和太阳系其他卫星上所做的调查，并首次将同样的方法应用于火卫一，”太空科学实验室的副研究员、火卫一论文的合著者安德鲁·波普说
事实上，研究卫星以更多地了解它们的母行星是一种常见的做法
例如，地球的月亮，没有大气、风或水来剥离其表面的古代线索，被科学家认为是我们对早期太阳系保存最好的档案
“我们在阿波罗样本中看到的是，月球一直在耐心地记录来自太阳和地球的单个原子，”波普说
“这是一个非常酷的历史记录
" 科学家希望更多来自月球表面的样本能让我们了解地球的古代大气或早期磁场
波普的伯克利同事设计并建造了静态仪器，他说他想知道火卫一的表面是否能够揭示早期火星的信息，那时火星似乎是温暖潮湿的
所以几年前，当他发现自己的实验室没有互联网服务时，“我被迫边喝咖啡边和同事聊天，因为我们没有更好的事情可做，”波普说
他问他们火卫一是否会受到火星离子的影响，就像地球的月亮经常受到来自地球的粒子的影响一样
“你们看到这方面的证据了吗？”他问道
没有人研究过这个，所以波普做了一些电脑建模，这表明他有所发现
当内农在2019年加入空间科学实验室时，他提出仔细研究MAVEN的数据，以找出波普的模型是否正确。
原来是这样
“所以希望这个发现会对MMX任务的科学活动产生影响，”内农说
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