火星有大气层吗？

火星确实有大气层，尽管其中一些已经在数十亿年的时间里消失了。这颗行星已经成为大规模气候变化的证据，它曾经厚实的大气层的大部分都比地球上的大气层薄了 100 倍，密度约为地球的 1%。科学家们继续研究这颗行星大气层的成分及其体积，以确定距离太阳的第四颗行星上是否曾经存在过生命，以及它是否能够再次维持我们所知的生命。

火星大气是由什么构成的？
火星大气主要由二氧化碳（95%）组成。其余元素是氮 (2.7%)、氩 (1.6%)、氧 (0.13%)、一氧化碳 (0.08%)，以及少量的水、氮氧化物、氖、氢-氘-氧、氪、和氙气。

二氧化碳构成了火星大气的最大部分。地球在冬季变得如此寒冷，两极形成二氧化碳冰帽，但当它们暴露在高温下时，这些冰帽会升华并恢复为气体形式。由于二氧化碳有规律地从气体转变为固体形式，随着元素的凝结或升华，大气成分每年都会发生变化。由于缺乏植物生命，这颗红色星球上的二氧化碳含量超过了地球上的含量，这有助于将二氧化碳转化为氧气。

尽管它仅占火星大气的 2.7%，但许多科学家认为，地球上的氮含量可能更高，因为其中一些可能隐藏并以硝酸盐的形式储存在地球的红色土壤中。然而，尚未测量这些固体氮的量。

火星大气中的氩气比任何其他行星都要多，而且因为气体不会凝结，所以它的含量是恒定的。尽管其实际数量保持稳定，但随着二氧化碳通过冷凝进出大气，大气中氩气的相对水平可能会波动。

火星是什么样的？

这颗红色星球是一个寒冷的、类似沙漠的环境，拥有干燥的河床和仅由液态水形成的矿物质。行星构成的这些元素使科学家们相信火星曾经有足够厚的大气层来保持热量，这将允许水在类似于地球的表面上流动。随着大气层的消退，火星的气候变成了冰冻干燥的土地，水稀少或根本不存在。它的大气现在如此稀薄，无法维持生命。

由于大气稀薄且与太阳的距离较远，这颗红色星球很冷，平均气温徘徊在 -80 华氏度或 -60 摄氏度左右，在极地附近的显着寒流达到 -195 华氏度（-125 摄氏度），正午炎热爬升到赤道附近的 70F 或 20C。

气氛是如何消失的？
很难估计火星的大气层损失了多少，因为科学家们无法解开古代它有多厚的谜团。虽然研究表明它足够健康，可以保持地球温暖和水流，但没有证据表明火星曾经有多少大气层。

科学家们已经研究了地球上的氧同位素以寻找一些线索。较轻的同位素比较重的同位素更快逃逸到太空，这颗红色星球拥有丰富的重氧同位素。如果科学家假设火星上的轻氧同位素和重氧同位素的数量曾经与地球相似，那么这些数量可以帮助估计大气层曾经存在过多少。

一些人认为，大气层可能已被一个小天体的毁灭性撞击所破坏，这可能已经剥离了许多同位素并留下了更薄的大气层。

大气层消失原因的主要理论是，这颗行星的轻重力和缺乏磁场使其古老的大气层容易受到强烈太阳风的压力，太阳风携带着来自太阳的一致粒子流。来自太阳的压力从大气中拉出较轻的同位素，使其变薄。

2013 年，美国宇航局的 MAVEN 任务测量了火星大气被太阳风剥离的速度，这将提供数据来推断它在历史上失去其余大气层的速度。研究结果表明，火星每秒损失大约 100 克或 0.25 磅的大气层。当太阳耀斑发生时，这个比率会增加大约 20 倍。科学家们估计，当大气层最厚时，相同水平的太阳风会更快地将其剥离。

火星大气的重要性是什么？
火星上的大气层可能比地球上稀薄得多，但它仍然完好无损，足以引起天气、云和风。通常在春季和夏季，天气模式会导致巨大的尘暴，掀起覆盖其表面的氧化铁尘，使火星呈现出标志性的红色色调。关于沙尘暴原因的一种理论是，空气中的颗粒被认为是大气的永久组成部分，它们吸收阳光并导致较温暖的空气流经寒冷地区，从而产生强风。这些风将更多的灰尘从地面吹到空气中，使大气升温，产生更多的风和灰尘。

大气中高浓度的二氧化碳会产生火星雪花，它们实际上是形成在一起并产生雾状效果的小颗粒。这颗行星的两极也被冰盖覆盖，但这些冰盖也主要由二氧化碳而不是水组成。