火星天气怎么样？带电的沙尘暴推动了火星的氯气循环

　　火星天气怎么样？流动性强，但对于生成和移动高反应性氯化合物非常有用。来自圣路易斯华盛顿大学的行星科学家的最新研究表明，火星沙尘暴就像是最终关闭了漫游车一样，推动了氯从表面到大气的循环，并可能揭示了在火星上寻找生命的可能性。

　　来自艺术与科学系地球与行星科学系研究教授王安连，华盛顿大学，石溪大学，山东大学和美国宇航局戈达德太空飞行中心的合作者最近的研究建立在先前对火星沙尘暴的考察基础之上，红色星球表面化学演化中的一个重要因素。他们最新的论文转移侧重于由尘暴引起的电化学过程，该过程可能推动了氯气的运动，而如今，这种过程正在火星上进行。该研究于5月28日发表在 《地球物理研究杂志：行星》上。

　　尽管较早的研究已经确定了火星上的氯含量相对较高，并建议火山活动和水文学活动是氯循环的历史驱动力，但王安连通过实验表明，沙尘暴产生的静电放电（ESD）如何在火星表面发挥关键作用和现在的大气化学。

　　考虑到火星表面的氯含量相对较高，王安连和她的合作者着手研究当今火星上氯气循环的形成过程：激发的氯原子如何释放到大气中，然后重新沉积在表面上并部分沉积渗入地下。他们还研究了氯循环对寻找火星上的生命痕迹可能产生的影响。

　　该论文的作者布拉德利·乔利夫（Bradley Jolliff）说：“过去，当条件不同时，火星上可能有更多的水，因此表面化学和氯的行为会有所不同。”斯科特·鲁道夫（Scott Rudolph）地球与行星科学教授。“我们还不完全了解火星如何到达表面的氯富集状态，但是当我们深入钻探地下时，我们对了解氯的高度氧化性化合物（称为氯酸盐和高氯酸盐）非常感兴趣，与其他元素互动。这有点让人困惑。”

　　在一个称为行星环境与分析室（PEACh）的特殊设施中，我们复制了火星沙尘暴可能诱发的静电放电条件，以加深对表面大气化学相互作用的了解。

　　她的成绩很显著。在沙尘暴期间，不仅在火星表面看到的氯化合物被静电放电氧化，而且这些沙尘暴还从火星大气分子中产生了许多自由基。这导致激发的氯颗粒被释放，重新结合，然后在火星的表面和大气之间移动，从而形成了活跃的持续的氯循环。

　　王安连说：“这不像我们在地球上看到的那样。” “由太阳驱动的光化学反应发生在两个行星上，但在火星上，每两年火星发生一次这些全球性沙尘暴，每年发生区域性沙尘暴，到处都有无数的沙尘暴。”过去，火星可能变暖和湿润，但如今它所具有的寒冷，干燥的气氛使静电放电成为一个重要因素。王安连补充说：“电化学现在可能是火星表面上更大的参与者。”这些结果与对火星表面化学的其他分析相吻合，并且他们指出的条件对于在表面找到生物标记物的预兆并不好。但是，王安连指出，了解表面化学是了解火星上生活的最佳机会。随着寻找火星上生命迹象的追求不断，这一研究领域将进一步发展。王安连预计与生物地球化学家的未来合作将把生物标记物的搜索范围扩展到火星地下。

　　王安连说：“由于地表的地球化学可能进入地下，这将影响如何探测火星上的生命痕迹。”Jolliff补充说：“我们从Spirit漫游车上看到，当它将一个轮子拖过土壤时，紧邻地下的东西不同于表面的东西，很大程度是表面氧化现象。因此，了解表面化学变得非常重要，并促使我们得出以下结论：如果我们要真正测试现存或过去的生命，就必须深入到表面之下。”