物理科技生物学-PHYICA

带电日本特黄一级高清尘暴驱动火星氯循环

天文学与空间 2022-01-07 00:01:11

作者肖恩·巴拉德,华盛顿大学圣路易斯分校

路易斯(号外乐团成员) 火星沙尘暴

信用:NASA 火星的天气怎么样?对漫游者来说很难,但非常适合生成和移动高活性氯化合物

圣路易斯华盛顿大学的新研究

路易斯行星科学家表明,火星尘暴,就像最终关闭机遇号的尘暴一样,推动了氯从地表到大气的循环,并可能揭示在火星上发现生命的可能性

文理学院地球与行星科学系的研究教授、山东大学石溪大学沃苏分校的合作者、美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的王阿莲(Alian Wang)最近的研究建立在之前对火星尘暴的研究基础上,尘暴是火星表面化学演化的一个重要因素

他们的最新论文将焦点转移到了沙尘暴产生的电化学过程上,这些过程可能会推动氯的移动,而氯的移动今天仍在火星上进行

这项研究发表在5月28日的《地球物理研究杂志:行星》上

虽然早期的研究已经确定火星上的氯浓度相对较高,并表明火山和水文活动是氯循环的历史驱动力,但王已经通过实验证明了沙尘暴产生的静电放电在火星表面和大气化学中起着关键作用

考虑到火星表面氯的相对丰度,王和她的合作者开始探索当今火星上氯循环的形成:兴奋的氯原子是如何释放到大气中,然后再沉积在表面并部分渗透到地下的

他们还研究了氯循环对在火星上发现生命痕迹的影响

该论文的合著者、地球和行星科学的斯科特·鲁道夫教授说:“过去,当条件不同,火星上可能有更多的水时,表面化学和氯的行为就会有所不同。”

“我们并不完全了解火星表面氯富集的现状,但我们很想知道,当我们深入地下时,被称为氯酸盐和高氯酸盐的高度氧化的氯化合物是如何与其他元素相互作用的

这是一个谜

" 在一个名为“行星环境与分析室”(PiPe)的特殊装置中,王复制了火星尘暴诱发的静电放电条件,以加深对地表-大气化学相互作用的理解

她的结果意义重大

在沙尘暴期间,不仅在火星表面看到的氯化合物被静电放电氧化,而且这些沙尘暴还从火星大气分子中产生许多自由基

这导致被激发的氯粒子被释放、重组,然后在火星表面和大气之间移动,形成一个活跃的、持续的氯循环

“这不像我们在地球上看到的,”王说

“由太阳驱动的光化学反应发生在两个星球上,但是在火星上,我们每两年就有一次全球性的沙尘暴,每年都有区域性的沙尘暴,到处都有无数的尘暴

" 过去,火星可能更温暖、更潮湿,但今天寒冷、干燥的大气使得静电放电成为一个强大的因素

“电化学可能是目前火星表面最大的玩家,”王补充道

这些结果与火星表面化学的其他分析相一致,它们所指向的条件对于在表面发现生物标志物来说并不是好兆头

然而,王指出,了解表面化学是我们了解火星上的生命可能是什么样子的最好机会

随着在火星上寻找生命迹象的探索继续进行,这一研究方向将进一步发展

王预计未来将与生物地球化学家合作,将生物标志物的研究扩展到火星地表下

“因为地表的地球化学可以深入地下,这将影响如何探测火星上的生命痕迹,”王说

乔利夫补充说,“我们从勇气号上看到,当它拖着一个轮子穿过土壤时,地表下的东西与地表上的东西不同——很大程度上是表面氧化现象

因此,理解表面化学变得非常重要,并促使我们得出这样的结论:如果我们真的想测试现存的或过去的生命,我们必须深入到表面之下

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