作者:AlianWang 来源:EPSL 发布时间:2018/10/31 10:20:13
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火星尘暴内藏燃料

图片来源:JPL-CALTECH/NASA

火星,这颗红色行星富含高氯化物,这种化合物可用于制作化肥和火箭燃料,在地球上很少能自然形成。现在,实验室研究揭示了这种不寻常的化合物是如何在火星上产生的:全星球沙尘暴形成的电场,以及被称为尘暴的旋风。

5年多来,基于“凤凰”号火星着陆器和“好奇”号火星探测器提供的证据,科学家推测高氯酸盐在火星上相对普遍。在地球上,产生这些化合物的化学反应通常由阳光提供能量。但是大气化学模型表明仅有阳光还不足以在火星上发挥作用。相反,研究人员指出,强电场,比如沙尘暴中由静电产生的电场,可以分解火星大气中的气体,从而驱动产生高氯酸盐的反应。

为了在实验室中验证这一概念,研究人员将代表火星大气的气体混合物(95%的二氧化碳、2%的氮气、2%的氩气和1%的氧气)与氯气、食盐一起放在一个大型舱里。研究人员降低了舱内的温度和压力,直到达到类似火星的条件。然后他们将混合物暴露在可能存在于火星沙尘暴和尘暴(从轨道上看,如图)内部的电场中。

几乎就在一瞬间,房间里的一些气体分解成高度反应性的、带正电荷的二氧化碳、一氧化碳和氮分子。随着时间的推移,反应产生了大量的氯酸盐和高氯酸盐。研究人员近日在《地球与行星科学快报》上报告说,研究小组估计,火星沙尘暴中高氯酸盐的形成率可能比阳光驱动的高1000万倍。

对天体生物学家来说,高氯酸盐是耐人寻味的。虽然这些物质对人类是有毒的,因此可能会威胁到火星上潜在的人类定居点,但一些微生物可以使用高氯酸盐促进新陈代谢。(来源:中国科学报 鲁亦)

相关论文信息:DOI:10.1016/j.epsl.2018.08.040

 
 
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