加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

——中国科学院办院方针

首页 > 每日科学

科学家找到金星缺水原因

2024-05-14 中国科学报 张晴丹
【字体:

语音播报

氢逃逸的想象图。图片来源:科罗拉多大学博尔德分校

金星和地球有很多共同之处——大小、密度和岩石成分大致相同,但前者平均表面温度为465℃,拥有一个完全不适合生命生存的环境。尽管环境恶劣,但长期以来,人们一直认为金星表面曾存在液态水。近日,研究人员使用活动计算机模型模拟了氢在金星大气层中的行为,似乎找到了金星失水的原因。相关研究成果发表于《自然》。

氢原子在金星的高层大气中与碳和氧一起被发现,名为“甲酰基阳离子”(HCO+),它是水和二氧化碳的有效产物。HCO+含有氢原子、碳原子和氧原子,可以在宇宙分子云及行星大气中找到。它可以通过几种化学反应形成,包括与水有关的化学反应。

在金星大气层中,这些阳离子可以与自由电子结合,导致HCO+分裂成氢原子和一氧化碳分子。

该研究主要作者、美国科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室的Michael Chaffin和Eryn Cangi在分析火星历史时,曾对氢逃离大气层的能力进行了理论推导。在这项研究中,他们推测,金星高层大气中的解离复合导致氢流失到太空中,使行星失去了形成水所需的一种元素。

氢逃逸也是近6亿年前地球大气行为发生重大变化的潜在后果。

Chaffin表示,尽管金星的大小和质量与地球基本相同,但它的水资源却仅为地球水资源的十万分之一。

如果大气中HCO+的行为是了解金星上水的关键,那么Chaffin和Cangi需要排除一个主要障碍。虽然分析表明,全球范围内的干旱只能以金星在大气中含有大量HCO+来解释,但已经探索过金星的几个探测器从未测量过这种分子。

“HCO+实际上应该是金星大气层中最丰富的离子之一。”Chaffin说。但由于之前前往金星的探测器所携带的仪器无法测量HCO+,研究团队希望新的探测任务能够帮助证实他们的理论。

美国国家航空航天局的DAVINCI任务将于2029年发射,届时将专门分析金星大气层的化学成分。到2031年,这枚1米宽的探测器将进入金星厚厚的云层中,在那里,它将测量其中的气体,并拍摄行星表面的照片。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-024-07261-y

打印 责任编辑:梁春雨

扫一扫在手机打开当前页

© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002

地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864

电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)

编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002

    地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864

    电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)

    编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中国科学院 版权所有
    京ICP备05002857号-1
    京公网安备110402500047号
    网站标识码bm48000002

    地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864
    电话:86 10 68597114(总机)
       86 10 68597289(总值班室)
    编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn