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大量行星研究表明,火星曾经有过水流,即使今天没有。但为什么火星不能保持其湖泊和水库,形成目前干燥多岩的地形,仍然是一个悬而未决的问题,尽管新研究表明这与大小有关。

火星是一颗相当小的行星。它的直径只有地球的一半多一点,质量只有地球的十分之一。由于其紧凑的身体,火星可能从来没有机会保持其水表面。新的研究表明,火星体积小,引力弱,使得水更容易逃离地球稀薄的大气层,逃往太空。研究结果发表在美国国家科学院院刊.

“火星的命运从一开始就决定了,”圣路易斯华盛顿大学的行星科学家、该论文的资深作者王坤在一份报告中说陈述. “岩石行星的大小要求可能有一个临界值,以保留足够的水,使其能够居住和板块构造,质量超过火星。”

研究小组检查了20颗火星陨石,并观察了挥发性钾的含量。这是因为钾同位素可以像“示踪剂”一样指示水在行星表面的反应。他们检测的陨石年龄从2亿到40亿年不等。通过对这些不同年龄的陨石进行分析,他们可以了解钾含量和水含量随时间的变化。他们发现,当我们的太阳系形成时,火星失去元素的速度比地球快,但比我们的月球慢。

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王告诉记者NPR研究小组的数据显示,即使在最古老的陨石中也存在这种趋势,这表明火星上的水几乎立即开始枯竭。他补充说,火星上的一些水确实停留了足够长的时间,足以形成峡谷和河床。但由于冰冻,这颗红色行星的大气层冷却了,这种情况很可能只持续了这么久。

这些新发现可以帮助未来的天文学家寻找生命。如果行星的大小可以可靠地预测水的存在,那么行星科学家就可以迅速而轻松地排除不可能存在的候选行星。

“系外行星的大小是最容易确定的参数之一,”王在一份声明中说。“根据大小和质量,我们现在知道系外行星是否是生命的候选者,因为挥发性保留的一级决定因素是大小。”

斯坦福大学卡夫利粒子物理和宇宙学研究所副所长布鲁斯·麦金托什(Bruce Macintosh)在接受采访时说:“这确实可能表明,一颗行星真正适合居住的大小有一个下限。”NPR. “认识到下限很重要,有证据表明小行星比大行星更常见,因此如果小行星是干燥的,那么外面可能适合居住的星球就比我们想象的要少。”

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