火星大气去哪了？科学家们认为他们终于找到了答案，火星的富铁粘土中

火星，作为我们太阳系中最引人注目的行星之一，其失去大气的原因一直是科学家们关注的焦点。数十亿年前，火星的厚重大气为这个星球提供了可能支持生命的条件，但如今却变成了一片寒冷的沙漠世界。最近，来自美国麻省理工学院（MIT）的研究团队提出了一项新理论，认为火星失去大气的原因可能“隐藏在显而易见的地方”——火星的富铁粘土中。

失踪的大气

科学家们猜测，火星的失踪大气大部分被火星的地壳吸收，具体形式为甲烷，这一过程大约发生在35亿年前。研究人员表示，这一发现为未来的火星与地球之间的任务开辟了新的希望，因为一旦能够回收这些存储在火星粘土中的甲烷，就可以作为燃料使用。

麻省理工学院地球、气候与行星科学系的地质学教授奥利佛·贾古兹（Oliver Jagoutz）表示：“这些甲烷可能仍然存在，未来甚至可以作为火星上的能源。”

火星的历史与环境

科学家们认为，火星曾经拥有浓厚的大气、液态水以及强大的磁场，这些都是生命在地球上繁衍生息的关键条件。火星表面的岩石与大气中的二氧化碳（CO2）相互作用，研究表明，在数十亿年的时间里，这一过程可能在粘土表面储存了足够的CO2，转化为甲烷，从而解释了早期火星大气中消失的二氧化碳。

麻省理工学院的博士生乔舒亚·穆雷（Joshua Murray）指出：“在火星历史的这一时期，我们认为二氧化碳无处不在，与岩石渗透的水分子一起，充满了每一个角落。”

反应机制

研究人员认为，火星表面的水分最初与一种富含铁的矿物——橄榄石（Olivine）反应，生成铁氧化物，从而赋予火星橙红色的外观。随后，水中的氢分子与二氧化碳结合，形成甲烷。

随着时间的推移，橄榄石逐渐转化为一种名为膨润土（smectite）的富铁粘土。团队之前的研究表明，这种粘土能够储存碳达“数十亿年”。

穆雷博士进一步解释说：“这些膨润土粘土具有极大的储碳能力。因此，我们利用现有的知识推测：如果火星表面有如此多的粘土，那么这些粘土中可以储存多少甲烷？”

储存能力的计算

研究团队计算得出，火星上的膨润土可以储存高达1.7巴的二氧化碳，这相当于早期火星大气的约80%。贾古兹教授表示：“根据我们在地球上的研究成果，我们表明类似的过程可能也在火星上发生，巨量的二氧化碳可能转化为甲烷并被封存于粘土中。”

穆雷博士补充道：“我们的研究发现，火星上的全球粘土体积估算与火星初始二氧化碳的一部分被封存为有机化合物的情况是一致的。在某种程度上，火星失踪的大气可能就隐藏在显而易见的地方。”

结论

这项研究的成果发表在《科学进展》期刊上，为我们揭示了火星过去环境的奥秘，同时也为未来的探索任务提供了新的思路。随着科学的不断进步，或许在不久的将来，我们将能够更深入地了解这一神秘的红色星球，以及它失去大气的真正原因。火星的故事仍在继续，而我们也期待着在这片古老的沙漠中，能够找到生命存在的蛛丝马迹。