為何要探測火星大氣

火星曾是一個溫暖潮濕的星球，而如今變成了一個干燥寒冷的世界。有證據(jù)表明，火星上的水是通過大氣逃逸的。因此，了解火星大氣的前世今生對研究行星演化有著重要意義。

當(dāng)?shù)貢r間2月18日，美國“毅力”號火星探測器進(jìn)入火星大氣層，在7分鐘內(nèi)完成進(jìn)入、下降和著陸后，在火星赤道以北的耶澤羅隕石坑成功著陸，將先行開展探測任務(wù)。

一直以來，火星都是科學(xué)家探測和研究的重要天體，火星上是否曾經(jīng)存在過液態(tài)水？其主磁場為何會消失？火星原本的大氣層究竟去哪了……科學(xué)家一直渴望通過各種手段去探測、揭示火星的種種奧秘。

但有時候，也許我們的目光應(yīng)該從火星上移開，去關(guān)注一下火星附近的“小朋友”。

2月1日，一項發(fā)表在《自然地球科學(xué)》上的研究報告顯示，研究人員利用火星大氣與揮發(fā)物演化探測器——“馬文”號探測器，在火星的衛(wèi)星——火衛(wèi)一軌道附近觀測到了來自火星大氣的粒子流。研究人員表示，這些粒子中，有許多是氧、碳、氮和氬。數(shù)十億年來，隨著火星大氣層的剝蝕，這些粒子從火星大氣層中逃逸，科學(xué)家推測，部分逃逸的粒子很可能保存在火衛(wèi)一的表面。

火衛(wèi)一上，也許保存著揭示火星謎團(tuán)的點(diǎn)點(diǎn)“證據(jù)”。

“馬文”號探測器是世界上第一個專門用于研究火星高層大氣的探測器，它于2013年11月18日發(fā)射，2014年9月22日進(jìn)入環(huán)繞火星的橢圓軌道。

與已經(jīng)抵達(dá)火星表面的“毅力”號火星探測器不同，“馬文”號探測器大部分時間里都會在近火點(diǎn)約150千米、遠(yuǎn)火點(diǎn)約6000千米的橢圓軌道環(huán)繞火星運(yùn)行。即便距離火星最近時，也與火星表面相隔125千米，即火星高層大氣的“最下邊界”，以獲得不同高度火星大氣的分析數(shù)據(jù)。

“馬文”號探測器在環(huán)繞火星運(yùn)轉(zhuǎn)時，每天都穿過火衛(wèi)一的軌道5次，研究人員正是利用這種機(jī)會，在火衛(wèi)一軌道附近發(fā)現(xiàn)了來自火星大氣的帶電粒子?？茖W(xué)家通過研究這些粒子，能夠揭示火星逃逸大氣與火衛(wèi)一的關(guān)系。

中科院研究員李磊表示，火星大氣的逃逸，與火星氣候變遷有著密切的關(guān)系，而火星氣候的變遷又可能導(dǎo)致了其地質(zhì)條件的改變。

目前，飛往火星的三大“訪客”中，美國“毅力”號火星探測器已落地。中國的“天問一號”搭載了離子與中性粒子分析器，可以觀測逃逸的火星大氣粒子成分。但李磊也坦言，具體是否可以測量到達(dá)火衛(wèi)一的粒子流，還需要視“天問一號”的軌道數(shù)據(jù)而定，如果與火衛(wèi)一的軌道有交會，就可以開展相關(guān)探測。

此外，日本正準(zhǔn)備在2024年向火衛(wèi)一發(fā)射火星衛(wèi)星探測器，直接從火衛(wèi)一表面收集第一批樣本，并將它們送到地球。到時候，除了能夠獲得火衛(wèi)一的相關(guān)數(shù)據(jù)外，還有可能帶回一些關(guān)于火星未知的線索，通過分析火衛(wèi)一土壤的樣本，研究火星不同時期的大氣成分。

（摘自《科技日報》2.23）