新研究表明,火星太小,不适合居住

2022-01-12 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:217 /
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根据圣路易斯华盛顿大学行星科学家的最新研究,火星的宜居性受到其体积小的限制。这位艺术家的印象展示了大约40亿年前火星的样子。形象学分:M. Kornmesser / ESO。“火星的命运从一开始就被决定了,”资深作者王坤博士说,他是圣路易斯华盛顿大学地球和行星科学系的研究员。“岩......

根据圣路易斯华盛顿大学行星科学家的最新研究,火星的宜居性受到其体积小的限制。

This artist’s impression shows how Mars may have looked about 4 billion years ago. Image credit: M. Kornmesser / ESO.这位艺术家的印象展示了大约40亿年前火星的样子。形象学分:M. Kornmesser / ESO。

“火星的命运从一开始就被决定了,”资深作者王坤博士说,他是圣路易斯华盛顿大学地球和行星科学系的研究员。

“岩石行星的大小要求很可能有一个门槛,以保留足够的水来支持可居住性和板块构造,质量超过火星。”

在这项研究中,王博士和他的同事使用钾的稳定同位素来估计不同行星体上挥发性元素的存在、分布和丰度。

他们决定用钾作为一种示踪剂来寻找更易挥发的元素和化合物,比如水。

这是一种相对较新的方法,不同于以前使用遥感和化学分析收集的钾钍比来确定火星曾经挥发物的数量的尝试。

研究人员测量了20块先前确认的火星陨石的钾同位素组成,这些陨石被选为代表红色星球的整体硅酸盐组成。

利用这种方法,他们确定火星在形成过程中损失的钾和其他挥发物比地球多,但保留的这些挥发物比月球和小行星4号灶神星多,这两个天体比地球和火星小得多,也更干燥。

他们发现身体大小和钾同位素组成之间有明确的相关性。

“分化行星中挥发性元素及其化合物的丰度远低于原始未分化陨石的原因是一个长期存在的问题,”合著者凯瑟琳娜·洛德博士说,她也来自圣路易斯华盛顿大学地球和行星科学系。

“钾同位素组成与行星重力的相关性的发现是一个新发现,对分化的行星何时以及如何获得和失去它们的挥发物具有重要的定量意义。”

“火星陨石是我们研究大块火星化学组成的唯一可用样本,”王博士说。

“那些火星陨石的年龄从几亿年到40亿年不等,记录了火星多变的演化历史。"

“通过测量钾等中等挥发性元素的同位素,我们可以推断出大体积行星的挥发性耗尽程度,并在不同太阳系天体之间进行比较。”

“火星表面曾经存在液态水,这是不争的事实,但仅仅通过遥感和火星车研究,很难量化火星曾经总共有多少水,”王博士说。

“关于火星的大量水含量,有很多模型。在其中一些地方,早期的火星甚至比地球还要潮湿。我们认为情况并非如此。”

这项研究今天发表在《美国国家科学院院刊》上。

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田真等人,2021年。火星的钾同位素组成揭示了行星挥发性保留的机制。PNAS 118(39):e 2101155118;doi:10.1073/PNAS . 21011 . 55111111816


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