火星为什么留不住大气【合集五篇】

根据美国宇航局的数据，微型飞行器探测器的飞行旅程已经达到7.11亿公里。当它进入火星轨道时，探测器上的六个制动推进器将降低飞船的速度，这样火星的重力就能捕获探测器。如果这一过程进展顺利，它标志着MAVEN探测器任务进入了一个新的阶段，为期11年的研发和飞行过程将告一段落，美国宇航局将增加一个火星探测器。

MAVEN探测器的首席科学家布鲁斯认为，我们致力于观察火星的高层大气，研究太阳和太阳风之间的相互作用机制。这项任务将揭开火星大气消失的神秘面纱。科学家发现火星在古代有稠密的大气层。由于一个事件，火星开始失去它的大气层，最终变成现在的样子。根据美国国家航空航天局制定的飞行计划，微型飞行器探测器在飞行过程中有两次轨道修正。目前，轨道修正已经完成，正在为进入火星轨道做准备。

MAVEN探测器搭载了三种主要的科学仪器，包括中性气体和离子质谱仪，可以分析火星大气并探测太阳风对火星大气的影响。美国宇航局戈达德太空飞行中心的科学家大卫·米切尔认为，探测器在火星轨道上的每一天都是无价的。收集到的信息记录了火星大气发生翻天覆地变化的原因，但是科学家们仍然不得不抑制他们的兴奋，因为探测器需要准确地进入火星轨道。

如果一切顺利，探测器将向地球返回位置、速度和方向信息，并执行预编程程序，以确保探测器将在最安全的条件下进入火星轨道。如果出现任何异常情况，探头将重新调整其螺旋桨方向，并保持高增益天线指向地球。然后飞船将在379千米的高度进入火星轨道，并检查所有仪器是否处于正常工作状态。通信系统将一直与地球保持联系。如果通信中断，探头将自动调整天线方向。

当然，这个轨道不是探测器的高度。美国国家航空航天局将把宇宙飞船引导到离着火点150公里的轨道上，因为只有在这里它才能“闻到”火星大气层的上层。该轨道还有一个特点，即最远的点达到6300公里，使我们可以俯瞰整个火星。距离和距离的联合观测使我们能够揭开火星大气消失的秘密。

美国宇航局戈达德太空飞行中心的科学家10日在《地球物理研究通讯》杂志上发表了一篇论文，宣布了其“火星大气和挥发性进化任务”(MAVEN)探测器的最新结果:火星高层大气中金属离子层的存在不是偶然的，而是类似于地球大气层电离层的永久存在。这是第一次有确凿的证据证明金属离子存在于地球以外的另一个星球上。

科学家通过火箭、雷达和卫星在地球上空的大气中发现了金属离子层，并通过射频信号反射间接地证明了太阳系的其他行星也有金属离子层。在过去两年或更长时间里，MAVEN探测器通过使用中性气体和离子质谱仪连续检测火星高层大气中的金属离子，如铁、镁、钠等。该论文的主要作者约瑟夫·格利博斯基(Joseph Glibosky)说:“如果MAVEN在2014年塞迪恩泉彗星近距离经过火星时探测到金属离子是一个偶然事件，那么多年来的连续监测结果证明，我们第一次直接探测到金属离子在地球以外的另一颗行星的大气中永久存在。”

研究人员还发现，火星大气金属离子的行为和分布与地球离子层完全不同。他们解释说，由地核产生的强磁场分布在地球各处。这种强磁场和离子风“合作”迫使金属离子分层分布，但火星只有来自某些地壳区域的局部磁场，所以它的金属层是区域性分布的。

火星金属来到火星，随着持续的流星雨(陨石)而“安定下来”。这些陨石进入大气层后，其中的金属原子会挥发、电离并留在大气中。这些金属离子可以用来推测火星电离层的大气活动，帮助科学家发现火星大气正在消失的原因，从而将数百万年前支持生命的世界变成今天的寒冷沙漠。

格利博斯基说，通过观察火星的电离层，我们还可以比较地球和火星完全不同环境中的陨石离子，更好地预测星际尘埃对太阳系其他恒星大气的影响，有助于对离子层和大气的化学性质进行深入研究。

据美国宇航局网站报道，美国“火星大气和波动演变”(MAVEN)探测器在经过10个月的长途航行后，于9月21日东部时间22时25分(北京时间10时25分)成功进入火星轨道。

“火星大气和易变演化”探测器项目耗资6.7亿多美元，用于调查火星高层大气，并帮助了解气体从火星大气逸出对火星气候和环境演化的影响。这也是美国专门为执行这项任务而发射的第一枚探测器。科学家认为古代火星有着浓厚的大气层，表面有大量液态水。然而，随着时间的推移，火星大气中的大部分气体逃逸到太空，表面的液态水逐渐消失。火星已经从一个可能适合微生物生存的星球变成了今天寒冷荒凉的沙漠世界。

火星探索事件

1962年11月1日:前苏联发射了火星1号探测器。尽管它与地面失去了联系，当它飞离地球1亿公里时下落不明，但这次发射被认为是人类探索火星的开始。

1964年11月28日:美国水手4号开始了为期8个月的火星之旅，成为第一个成功到达火星并发回数据的探测器。

1971年5月31日:美国水手9号升空，成为第一艘火星轨道飞行器。它第一次捕捉到了火星的全貌。

1996年12月4日:美国发射火星探路者号，搭载漫游车“旅居者”登陆火星。根据发回的图片信息，科学家已经确定火星曾经温暖潮湿。

1998年7月3日:日本发射了“希望”号探测器，但最终未能进入火星轨道。

2001年4月7日:美国发射“奥德赛”火星探测器，标志着美国火星探测计划的重启。2002年，《奥德赛》发现火星表面和近地表面可能有丰富的冷冻水，但这个问题目前仍有争议。

2003年6月10日:2004年1月3日，搭载“勇气号”的美国火星漫游者发射升空，并成功降落在火星表面。

2007年2月25日:欧洲航天局的“罗塞塔”彗星探测器飞近火星，成功完成了利用火星引力调整飞行速度和轨道的任务。

2007年8月4日:美国发射了凤凰号探测器，该探测器在火星北极地区着陆后收集了冰样本，并发现火星表面土壤的化学成分与海水非常相似。11月10日之后，凤凰号与地面失去了联系。

2011年11月8日，中国的“萤火虫1号”探测器和俄罗斯探测器与俄罗斯火箭一起发射。11月9日，俄罗斯宣布火箭未能改变轨道，也未能飞出地球轨道。

2011年11月26日，美国宇航局成功发射了“好奇号”探测器。2012年8月6日，软着陆在火星表面成功完成。

2013年11月5日，印度向火星发射了一个名为“漫游者”的探测器，希望能探测到火星大气中甲烷的痕迹。

2013年11月18日，美国向火星成功发射了火星大气和挥发性演变探测器，旨在探索从火星大气逸出的气体对火星气候和环境演变的影响。

为什么火星又干又冷？美国“火星大气和波动演化”探测器发回的最新数据研究表明，太阳风将火星吹进了一个干燥、寒冷且不适合居住的星球，火星曾有像地球一样的稠密大气。

因为火星大气太冷太薄，液态水不能稳定地存在于火星表面。然而，许多火星研究表明，火星的表面特征类似于干燥的河床和矿物，只有在液态水存在的情况下才能形成，这表明火星过去的气候环境与今天大不相同。

MAVEN探测器项目的研究人员在最新一期《科学》杂志上报道说，40亿年前太阳仍处于“青春期”，太阳风和紫外线辐射比现在更强烈，这是火星大气成分大量减少的主要因素。

氩是一种惰性气体，曾经存在于火星的大气层中。它很难与其他化学物质发生反应，但是在太阳风的作用下，它可以通过一种叫做溅射的物理过程被推入太空。一旦确定了火星大气中氩的损失量，就可以确定包括二氧化碳在内的其他火星大气成分的损失。

分析表明，火星形成于大约46亿年前。40亿年前，当原始生命形式开始出现在地球上时，火星也是一个温暖潮湿的星球。从40亿年前到37亿年前，火星的气候和环境发生了巨大的变化，自从火星形成以来，66%的氩气已经消失在大气层中。根据氩损失比，早期火星大气中二氧化碳的分压至少为100千帕，足以维持早期火星温暖湿润的环境。

研究人员表示，他们不确定为什么太阳能和风能会导致火星大气成分大量流失。目前，主要观点是它可能与火星磁场的丧失有关。地球磁场是早期生命的保护伞，可以偏转高能粒子，如太阳风。也许正是磁场的差异使得太阳系中最相似的两个行星——火星和地球——的进化轨迹大相径庭。

一般行星在火山活动期间会产生大气，火星上的大气为什么会消失？主要原因看来是它小了一些。火星的半径为 3389 km，差不多是地球的一半；密度为3.86 g/cm3，和我们的月亮差不多，比地球的密度小得多；总质量只有地球的10.8%，从而表面的引力只有地球的36.3%。阳光中的紫外线对火星的原始大气也要起光解作用，把可能存在的CO2，水汽和N2分子解离为较轻的原子。这种过程在地球的上层大气里同样发生，并促使游离的氧原子结合成臭氧分子。然而弱小的火星引力却管束不住那些高能的原子，在漫长的岁月里，火星的大气大部分跑掉了。

火星的大气如此稀薄，液态水的存在就没多大希望了。当然这并不是说火星上缺水，显然，在白皑皑的极冠里包含了大量的固态水，即冰雪。在北极，夏季的温度是-68oC ，南极的夏季温度则为-110。南北的不对称，可能是因火星轨道有较大偏心率（=0.093），致使它在北极的夏天里比在南极的夏天离太阳近得多。在如此低温下，极冠中的水是长年冻结的。据估计，若极冠里的冰突然全部融解，整个火星表面将被数米深的海洋淹没。