美国MAVEN航天器即将发射：通过火星 - 新闻 - 科学网络观看气氛

　　将于本月晚些时候发射的MAVEN飞船将携带八种仪器来研究火星气氛的细节。

　　图片来源：NASA

　　很久以前，地球科学家曾经认为，火星被包裹在厚厚的气氛中，保护着水面的环境，从而使生命的外观和繁衍成为可能。今天，科学家们认为火星的气氛很薄弱，表面是一片寒冷而荒芜的沙漠，究竟是什么导致科学家的观点发生了显着的变化呢？

　　如果一切顺利，NASA将在本月晚些时候发射的航天器将回答这个问题。大气和挥发物的火星演变（MAVEN）“航天器将穿越火星大气层的外缘，使用八种仪器测量气体并监测周围环境条件，这些测量可以帮助研究人员了解数百万年来不间断的太阳尘粒撞击小行星与火星表面的化学物质相互作用，耗尽大气中的水和其他气体。

　　科罗拉多大学的首席研究员Bruce Jakosky和科罗拉多大学的地球科学家说，MAVEN最终将探索火星的宜居性，如果你想了解火星的生命可能性，你必须了解它的气候历史。

　　直到现在，行星科学家们仍然试图回答关于火星表面生命的问题。在过去的10年中，美国宇航局已经向火星发送了3次探测，以研究古代沉积物中水的线索，同时遥测火星的地形和矿物。洛杉矶加利福尼亚大学地球物理学家克里斯·罗素（Chris Russell）没有参与MAVEN团队的工作，他说这个部门错过了一些关键的信息来源。我们已经进入了一个僵化的探索思维，我们迟早会到达火星的表面，下一步做得更好。罗素说，我们需要打破这个模式，MAVEN做到这一点。

　　MAVEN将进入火星薄的高层大气层并直接取样，以前的火星卫星飞行距离火星表面400公里到257公里，MAVEN将沿椭圆轨道运行，离火星土壤最近的位置为150公里，最远达到大气层的电离层，飞机还将接触距离火星表面125公里的5个深度接触点，使其仪器能够将电离层数据一直收集到低层大气边缘。

　　MAVEN的六个仪器将探索太阳风如何侵蚀火星上层大气层的顶部。科学家们认为，火星的电磁场在火星的早期是强烈的，但现在只存在于磁化的碎片中这些磁化片保护大气免受太阳风的影响，磁力计测量结合另一台仪器观测太阳风，将有助于研究人员了解在大气中哪里最容易受到太阳风的剥离。

　　另一种仪器，即中性气体和离子质谱仪（NGIMS），将测量元素同位素比率，例如高层大气中的氩气，以便研究人员掌握气体逸出到太空的速率。在高层大气中，气体不再完全混合，而是由于质量差异而分离。较轻的气体具有比较重的气体更高的平均位置。 NASA戈达德太空飞行中心的研究员保罗·马哈菲（Paul Mahaffy）表示，这让逃离火星更容易。

　　例如，测量氩-38与氩-36的比例随海拔高度的变化，可以帮助研究人员通过揭示不同气体通过大气的速度来模拟逃逸，Mahaffy说。通过将这些模型与他们所知道的关于太阳如何随时间变化的知识相结合，研究人员可以推导出不同历史时期的大气密度和组成。

　　研究人员认为有三个过程导致火星大气层变薄。其中之一是二氧化碳已经破坏了大气层，并在地壳中形成了碳酸盐矿物。 Jakosky说。他指出，探测器中仪器完成的火星表面光谱学将为证实这一观点提供证据。第三个过程是由太阳风驱动，逃离太空。只有把所有这些过程结合起来，我们才能了解正在发生的事情。 Jakosky说。

　　MAVEN还将带来一个包含1100首帽子的DVD，研究小组去年的比赛中获得了一张，其中五个获奖作品之一是：火星，你是如此的神秘，我们很想认识你。标题“专家使命：通过气氛看火星”）

　　“中国科学”（2013-11-12第3版国际）