幾十億年前，火星上經常下暴雨

credit: 銳景創意

如今的火星一片荒涼。但幾十億年前，火星上的水比北冰洋還多。它擁有許多與地球類似的地貌特徵，比如峽谷、海峽、環形山、山谷。史密森學會和約翰霍普金斯大學應用物理學實驗室的研究表明：儘管如今的火星不再下雨，但大部分火星地貌都是由雨水雕蝕而成。

研究人員採用在地球上探究雨水對地表的侵蝕效應的方法，逆向推測火星地質史上的降水情況。他們通過基本物理原理理解大氣層、雨滴大小、降雨強度。結果發現，火星不止下過雨，而且下過很大的雨，致使地表產生了永久性變化。多種地貌證據表明，火星表面曾有過大量的水，應由降雨而來。

首先，研究人員評估了火星的大氣層，因為這是降雨的主要來源。大約45億年前，火星的大氣層非常厚，而不像今天一樣只有薄薄一層。這意味著，那時的大氣壓強非常高，而大氣壓強會影響降雨模式。壓強越大，雨滴越小。因此，在火星形成初期，它的雨滴非常小——它更像霧、而非雨。

舉例而言，早期火星的大氣壓強曾達4巴之高(巴為壓強單位)，即約為如今的地球的4倍。在這種壓強的作用下，雨滴直徑不可能超過3毫米。這麼小的雨滴無法滲透到土壤中。不過，當壓強降至1.5巴時，雨滴就變大了，雨下得更為猛烈。就這樣，隨著雨滴一點點滲入土壤，火星地貌也一點點發生變化。當火星的大氣壓強與如今的地球相同時，其雨滴直徑可達7.3毫米，比如今的地球雨滴還大1毫米。

研究人員將地球降雨的各種變數應用於火星降雨上。儘管未知之謎永遠存在，但早期火星降雨的實際狀況應該不會與此研究結果相差太大。如今，我們對火星降雨歷史有了進一步的了解。

本文譯自 zmescience，由譯者 蛋花 基於創作共用協議(BY-NC)發布。Tibi Puiu

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