科技日?qǐng)?bào)訊 （記者常麗君）美國(guó)航天局（NASA）火星大氣與揮發(fā)演化（MAVEN）航天器發(fā)回了它的第一張圖，顯示火星正處在一個(gè)被侵蝕的過(guò)程中：氫原子正“成群結(jié)隊(duì)”地從紅色行星上離開，逃逸到深太空去。

　　據(jù)自然、每日科學(xué)等網(wǎng)站10月15日（北京時(shí)間）報(bào)道，最新發(fā)布的圖像由MAVEN攜帶的紫外光譜成像儀（IUVS）在橢圓軌道上距火星較遠(yuǎn)處拍攝，為科學(xué)家提供了首張高能太陽(yáng)粒子風(fēng)暴圖，顯示了火星大氣中稀薄的氧氣、氫氣和碳元素包圍著火星，并合成了星冕下大氣高度變動(dòng)區(qū)的綜合圖像。

　　太陽(yáng)高能粒子（SEPs）是太陽(yáng)耀斑或日冕物質(zhì)噴射（CME）時(shí)噴出的高速粒子流?？茖W(xué)家認(rèn)為，SEPs是造成火星大氣損失的一個(gè)可能機(jī)制。據(jù)NASA衛(wèi)星觀測(cè)，9月26日爆發(fā)的太陽(yáng)耀斑產(chǎn)生的CME在9月29日到達(dá)火星?；鹦巧蠈哟髿膺吘壥且粚酉”〉臍溲趺?，是大氣和太空的邊界。在這一區(qū)域，二氧化碳或水分子分解為原子，逃逸到太空中。這些分子控制著氣候，跟蹤它們就能幫助理解火星過(guò)去40億年的歷史，追溯它是如何從溫暖濕潤(rùn)變成寒冷干燥的。

　　加利福尼亞大學(xué)伯克利分?？臻g科學(xué)實(shí)驗(yàn)室SEP儀器主管戴文·拉森說(shuō)：“高能粒子經(jīng)過(guò)星際空間后，把它們的能量注入火星上層大氣。像這種典型的SEP事件每?jī)芍芫蜁?huì)發(fā)生一次。在所有儀器打開后，我們還希望能跟蹤上層大氣對(duì)它們的反應(yīng)。”

　　該任務(wù)主要研究員、科羅拉多大學(xué)博爾德分校行星科學(xué)家布魯斯·雅可斯基說(shuō)，這是首張能清晰看到關(guān)鍵元素怎樣從火星大氣中逐漸逃逸的圖像。

　　MAVEN遙感小組成員、科羅拉多大學(xué)博爾德分校的麥克·查芬說(shuō)，圖像顯示氫氣正在“成群結(jié)隊(duì)”地離開火星大氣，到達(dá)10倍于火星半徑的地方進(jìn)入太空。氫原子由火星上層大氣的水蒸氣分解產(chǎn)生，由于氫氣比氧氣輕，逸入太空相對(duì)更容易?！斑@樣就有效地從火星大氣中除掉水分?！?/p>

　　氧氣和碳原子也聚集在離火星較近的地方，也在逃離火星。在大氣深處，氧氣形成臭氧分子，堆積在火星南極附近。MAVEN遙感小組成員、科羅拉多大學(xué)賈斯汀·戴恩說(shuō)：“在火星上，紫外光照射水蒸氣產(chǎn)生的副產(chǎn)品很容易破壞臭氧。跟蹤臭氧就能跟蹤火星大氣中發(fā)生的光化學(xué)反應(yīng)。在MAVEN的主要科學(xué)任務(wù)中，我們將更完整詳細(xì)地探索這一點(diǎn)?！?/p>

　　MAVEN于2013年11月發(fā)射，今年9月21日入軌，軌道周期35小時(shí)。任務(wù)目標(biāo)是幫助解開火星大氣失水之謎。在MAVEN開始它的主要科學(xué)任務(wù)之前，大約要進(jìn)行兩周的儀器矯正與測(cè)試。自照片拍攝以來(lái)，MAVEN的軌道縮小，現(xiàn)在每4.6小時(shí)繞火星一周。這讓它能更詳細(xì)地查看揮發(fā)性物質(zhì)是怎樣從大氣中逃逸的，但要看它們能否逃得更遠(yuǎn)則變得更困難。

　　此外，“賽丁泉”彗星將于10月19日劃過(guò)火星，MAVEN在本周末將把“目光”從火星轉(zhuǎn)向彗星拍攝。彗星經(jīng)過(guò)后，MAVEN還會(huì)對(duì)火星大氣再進(jìn)行幾天的拍攝。當(dāng)彗星抵達(dá)火星最近點(diǎn)時(shí)，MAVEN會(huì)像其他航天器一樣躲到火星后面去，以免受彗星塵傷害，彗星塵的速度高達(dá)56公里/秒。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　大氣中的氫原子是行星上有大量水、甚至生命存在的重要指標(biāo)，通過(guò)觀測(cè)氫原子，我們得出了火星曾溫暖濕潤(rùn)的結(jié)論。但研究表明，由于超過(guò)總量半數(shù)的火星水流失到了宇宙空間，讓其成為紅色的不毛之地。本觀測(cè)結(jié)果，再次以氫原子作為突破口，來(lái)解開火星大氣光化學(xué)反應(yīng)的秘密，尋找其水分流失的原因。當(dāng)然，MAVEN到達(dá)火星不滿一月，還有為期一年的任務(wù)，有望增強(qiáng)我們對(duì)火星的大氣改變，及其與地表變化、宜居性演變等關(guān)系的認(rèn)知。