火星亿年气候变迁：曾有暴雨和温室效应

为了能够让大气中的氢气含量增高，当时的火星需要存在板块运动造成的火山活动。虽然研究人员确信有证据表明在火星早期存在一定的板块构造，但这一理论目前仍然有争议。研究小组将寻找更多证据支持他们的气候模型，但不依赖于板块构造理论。一种可能性是氢的逃逸速率比目前预测的要慢很多。

▲火星阿瑞斯谷附近，早期洪水冲蚀留下的岛屿痕迹，火星奥德赛探测器拍摄。

卡斯廷表示，一个竞争性的假说，称之为“碰撞假说”，主张当时有大规模的小行星撞击轰炸造成了火星表面临时性的增温，产生了含有大量水汽的大气环境，这些水汽凝结产生降雨，在火星表面冲蚀形成今天的峡谷。然而，这样的总降水量只有约50万毫米，而形成科罗拉多大峡谷的总降水量达到10亿毫米。

仍在火星工作的好奇号火星车发回的数据表明，好奇号所在的盖尔陨石坑目前仍有液态水存在。巴塔利亚称，进一步的证据显示水在火星表面存在了数千万年，这支持火星早期拥有一个较为温暖的气候，并把“碰撞假说”排除在外。

“尽管好奇号不能直接证明我们“高氢气含量的大气”假说，但是火星早期持续了数百万年时间的温暖气候，这直接指向了当时火星大气拥有较高氢气含量。除此之外，我们没有找到更合理的假说解释当时火星的温暖气候，其他的温室机制在我们的模型里都失败了。”巴塔利亚说。

同时在这个项目上工作的还有宇航局的空间科学家高德曼(Shawn Domagal-Goldman)，宾夕法尼亚州立大学地球科学博士，现任康奈尔大学副研究员的拉美西斯·拉米雷斯（Ramses Ramirez）。

美国国家科学基金会，宇航局宇宙与天体生物学项目，西蒙基金会与卡尔·萨根研究所支持了这项工作。