為何要探測火星大氣

火星曾是一個溫暖潮濕的星球，而如今變成了一個干燥寒冷的世界。有證據表明，火星上的水是通過大氣逃逸的。因此，了解火星大氣的前世今生對研究行星演化有著重要意義。

當地時間2月18日，美國“毅力”號火星探測器進入火星大氣層，在7分鐘內完成進入、下降和著陸后，在火星赤道以北的耶澤羅隕石坑成功著陸，將先行開展探測任務。

一直以來，火星都是科學家探測和研究的重要天體，火星上是否曾經存在過液態水？其主磁場為何會消失？火星原本的大氣層究竟去哪了……科學家一直渴望通過各種手段去探測、揭示火星的種種奧秘。

但有時候，也許我們的目光應該從火星上移開，去關注一下火星附近的“小朋友”。

2月1日，一項發表在《自然地球科學》上的研究報告顯示，研究人員利用火星大氣與揮發物演化探測器——“馬文”號探測器，在火星的衛星——火衛一軌道附近觀測到了來自火星大氣的粒子流。研究人員表示，這些粒子中，有許多是氧、碳、氮和氬。數十億年來，隨著火星大氣層的剝蝕，這些粒子從火星大氣層中逃逸，科學家推測，部分逃逸的粒子很可能保存在火衛一的表面。

火衛一上，也許保存著揭示火星謎團的點點“證據”。

“馬文”號探測器是世界上第一個專門用于研究火星高層大氣的探測器，它于2013年11月18日發射，2014年9月22日進入環繞火星的橢圓軌道。

與已經抵達火星表面的“毅力”號火星探測器不同，“馬文”號探測器大部分時間里都會在近火點約150千米、遠火點約6000千米的橢圓軌道環繞火星運行。即便距離火星最近時，也與火星表面相隔125千米，即火星高層大氣的“最下邊界”，以獲得不同高度火星大氣的分析數據。

“馬文”號探測器在環繞火星運轉時，每天都穿過火衛一的軌道5次，研究人員正是利用這種機會，在火衛一軌道附近發現了來自火星大氣的帶電粒子。科學家通過研究這些粒子，能夠揭示火星逃逸大氣與火衛一的關系。

中科院研究員李磊表示，火星大氣的逃逸，與火星氣候變遷有著密切的關系，而火星氣候的變遷又可能導致了其地質條件的改變。

目前，飛往火星的三大“訪客”中，美國“毅力”號火星探測器已落地。中國的“天問一號”搭載了離子與中性粒子分析器，可以觀測逃逸的火星大氣粒子成分。但李磊也坦言，具體是否可以測量到達火衛一的粒子流，還需要視“天問一號”的軌道數據而定，如果與火衛一的軌道有交會，就可以開展相關探測。

此外，日本正準備在2024年向火衛一發射火星衛星探測器，直接從火衛一表面收集第一批樣本，并將它們送到地球。到時候，除了能夠獲得火衛一的相關數據外，還有可能帶回一些關于火星未知的線索，通過分析火衛一土壤的樣本，研究火星不同時期的大氣成分。

（摘自《科技日報》2.23）