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美国科学家称火星曾有稠密大气层：大气丢失的原因
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美国科学家称火星曾有稠密大气层：大气丢失的原因
美国《科学》杂志21日报道，火星在60万年前拥有比今天火星大气层更加稠密的二氧化碳大气层，正因为
大气层密度高，当年的火星是沙尘暴的天下。
美国国家航空航天局的 “火星勘测轨道飞行器”借助刺地雷达技术，在火星南极附近地区发现大面积地
下“干冰湖”。科学家断言，干冰湖封存的大量固体二氧化碳在60万年前曾是火星的大气层。
美国航天局喷气推进实验室火星项目研究者杰弗里·普劳特说：“那真是一个地下大宝藏。我们先前在火
星地下发现一些物质，但从来没有想到会有一个干冰湖。 ”
地下封存大面积干冰意味着，在某个时代，这些二氧化碳可能存在于火星的大气层中。科学家分析认为，
60万年前，火星大气层的密度是如今的30倍。
厚重的大气层意味着风暴可能形成。文章主要撰写者罗杰·菲利普斯说：“那时候的火星，就像上世纪30
年代美国沙尘暴地区一样，风暴频繁，沙尘飞扬，但火星的程度要更加严重。 ”
但稠密大气层使液态水的存在成为可能。如今火星的大气层密度只有地球的百分之一，科学家认为，如果
当年火星大气层密度达到如今地球的30％，流动水确实有可能在火星表面存在。
人类对认知神秘火星的渴望，部分源自火星表面那千沟万壑的山峡溪谷与河道，而更加稠密的大气层是液
态水存在的必要条件。美国航天局计划2013年启动一项新的火星探测计划，命令探测器接近火星大气层顶部，
寻找火星大气溢出之谜。
（编辑：SN026）
地磁减弱导致臭氧浓度减少。从春分到秋分，是北极的极昼。春分（3月20-22日）到夏至（6月21-22日）
，北极的极昼使太阳对北极的辐射逐渐增强，太阳风和光压压缩地球磁层和大气层，容易产生北极的臭氧洞，
在背光一面的南极形成地磁层的磁尾和大气的气尾，大气由北半球向南半球流动；同样，从秋分到春分，是南
极的极昼。秋分（9月22-24日）到冬至（12月21-23日），南极的极昼使太阳对南极的辐射逐渐增强，容易产
生南极的臭氧洞，大气由南半球向北半球流动。这样就形成了大气的全球对流系统和极地大气涡旋。由于地球
近日点在1月3日或4日，远日点在7月2日或3日，这使大气北流的强度大于南流的强度，南北半球之间的大气交
换在大气高层非常强烈。潮汐南北震荡增强了大气的全球对流循环，这是南极比北极更容易出现臭氧洞的原因
，也是臭氧洞季节性变化的原因。因此，臭氧浓度减少在南北两极周期性地轮流出现[1]。地磁减弱导致更多
的太阳高能粒子进入大气层，减少臭氧浓度。
地磁减弱导致大气损耗。当轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时，太阳风和太阳辐射将一部分大气物质吹
走，形成背光的“气尾”；当行星向远离太阳的方向运动时，“气尾”收缩。行星每靠近太阳一次，就失掉相
当多的大气质量。近日行星中，水星与火星的轨道偏心率最大，分别为0.206和0.093，地球的偏心率为0.017
，金星的偏心率为0.007。近日行星的大气密度与其轨道偏心率成反比，因此，近日行星中轨道偏心率大的行
星大气散失比较多，大气非常稀薄。大气层可以保持地表的气温，大气的流失降低地表气温，这是10万年冰期
周期与地球轨道偏心率10万年变化周期对应的原因，地球轨道偏心率变化范围为0.017~0.067，在偏心率最大
时对应冰期的出现[2]。地磁场阻止太阳风进入大气层，对地球大气有保护作用，地磁场减弱可导致太阳风侵
袭地表并加快大气逃逸。
1.杨学祥, 陈殿友. 构造形变、气象灾害与地球轨道的关系. 地壳形变与地震,2000,20（3）：39~48
2.杨冬红，杨学祥，刘财。2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006，21（3）：
2.杨冬红，杨学祥，刘财。2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006，21（3）：
1023-1027
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