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邓正宾
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教师博客
中科大潘路关于撞击氧化效应对火星早期气候影响的成果发表于GRL (2023年4月18日)
发布时间:2023-04-18点击次数:

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过去几十年火星探测所获得的大量地貌和矿物数据观察表明,火星37亿年以前是存在有大规模的液态水活动的,即当时火星具有温暖、湿润的气候条件。但是,如何在早期火星维持长时间或间歇性的温暖气候是一个难题,因为早期太阳的辐射强度仅为现今的70%,即早期火星所获得太阳光辐射是偏弱的,这也是火星的“年轻太阳暗淡佯谬”。这些年来,行星科学研究者们均致力于寻找可能形成温室效应的机制,最近大家发现往富二氧化碳的早期火星大气中添加还原性气体,比如氢气,伴随的碰撞效应可以极大程度地加宽大气对太阳光吸收的波段,从而产生温室效应。然而,考虑到大气逃逸效应,火星早期如何获得足够且相对长时间的氢气补给仍是一个开放议题。中科大潘路同合作者中科大邓正宾和哥本哈根大学Martin Bizzarro提出,由于火星的地幔和原生地壳是还原且富铁的,早期撞击过程造成的地壳重熔时会伴随强烈的熔体氧化,该过程会受到撞击熔体湖冷却和氧化剂补给的动力学过程限制,可以持续地向大气供给氢气,延长温室效应。综合撞击熔体生成模型、熔体氧化模型、火星撞击记录以及大气逃逸模型,潘路和合作者发现,该效应总共可以在早期火星维持近十个百万年的温暖、湿润气候条件。具体请见GRL文章全文和科普记者Katherine Kornei在Eos上撰写的新闻评论"Asteroid Impacts Could Have Warmed Ancient Mars"。