美國宇航局近期宣布了一項(xiàng)關(guān)于火星探索的重大發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)源自其MAVEN（火星大氣與揮發(fā)物演化）任務(wù)，在經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)十年的深入探索后，科學(xué)家們首次直接觀測(cè)到了火星大氣逃逸的一種關(guān)鍵過程——“濺射”。

長(zhǎng)久以來，天文學(xué)界普遍認(rèn)為火星在早期擁有濃密的大氣層和液態(tài)水。然而，由于數(shù)十億年前火星失去了磁場(chǎng)保護(hù)，其大氣層直接暴露在太陽風(fēng)和太陽風(fēng)暴的強(qiáng)烈侵蝕之下，導(dǎo)致液態(tài)水無法在火星表面穩(wěn)定存在，大部分最終逃逸至太空。這一轉(zhuǎn)變引發(fā)了科學(xué)家們對(duì)火星水資源消失之謎的廣泛關(guān)注。

為了解開這一謎團(tuán)，MAVEN任務(wù)的研究團(tuán)隊(duì)通過精密的觀測(cè)手段，首次捕捉到了“濺射”這一大氣逃逸過程的實(shí)況。所謂“濺射”，是指太陽風(fēng)中的高能帶電粒子撞擊火星大氣，將中性原子和分子“撞擊”出大氣層，進(jìn)入太空。這一現(xiàn)象被MAVEN任務(wù)首席研究員Shannon Curry形象地比喻為“像在泳池中跳水，水花四濺”。

在此之前，科學(xué)家們僅能通過火星上層大氣中氬氣同位素的分布來間接推測(cè)“濺射”的存在。輕同位素較少，重同位素較多，這一分布特征表明輕同位素很可能被“濺射”過程移除。而MAVEN任務(wù)此次借助太陽風(fēng)離子分析儀、磁力計(jì)和中性氣體與離子質(zhì)譜儀三種先進(jìn)儀器，在合適的時(shí)間和地點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行了測(cè)量，成功捕捉到了“濺射”的實(shí)況。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，“濺射”過程的發(fā)生速率比先前預(yù)測(cè)高出四倍，且在太陽風(fēng)暴期間顯著增加。通過繪制與太陽風(fēng)相關(guān)的“濺射”氬氣分布圖，科學(xué)家們確認(rèn)了高能粒子撞擊大氣的位置正是氬氣高空分布的地點(diǎn)，這一發(fā)現(xiàn)實(shí)時(shí)展現(xiàn)了“濺射”過程的全貌。

Shannon Curry表示，這一重大發(fā)現(xiàn)證實(shí)了“濺射”是火星早期大氣流失的主要原因，尤其在太陽活動(dòng)更強(qiáng)的時(shí)期。這一發(fā)現(xiàn)不僅為解開火星水資源消失之謎提供了關(guān)鍵線索，還為理解火星表面液態(tài)水存在的條件及其數(shù)十億年前的宜居性提供了重要依據(jù)。

MAVEN任務(wù)的這一發(fā)現(xiàn)也進(jìn)一步揭示了火星大氣演化的復(fù)雜過程，對(duì)科學(xué)家們探索火星乃至其他行星的氣候變遷和生命起源具有重要意義。

為了更深入地理解火星的演化歷史，科學(xué)家們將繼續(xù)利用MAVEN任務(wù)以及其他探測(cè)器收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究。這些努力將有望揭示更多關(guān)于火星以及其他類地行星的秘密，為人類探索宇宙的奧秘開辟新的道路。

與此同時(shí)，隨著人類對(duì)火星探索的不斷深入，未來的火星探測(cè)任務(wù)也將更加注重對(duì)火星大氣逃逸機(jī)制的深入研究，以期為人類未來的火星殖民和資源開發(fā)提供更為堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。