화성에 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 이유는 무엇인가요?

최근 NASA는 화성에서 액체 상태의 물을 발견했다고 발표했습니다. MRO(Mars Reconnaissance Orbiter)가 반환한 데이터는 화성의 능선이 가파른 언덕에서 아래로 뻗어 있는 어둡고 좁은 "계절 경사선"으로 덮여 있음을 보여줍니다. MRO에 의해 구성된 분광계는 부분 수화물이 존재한다는 것을 보여줍니다. 이 검은 줄무늬. 이는 또한 과학자들이 화성에 액체 상태의 물이 존재한다고 결론을 내리는 증거가 되었습니다.

화성의 대기는 밀도가 지구 대기의 1% 미만으로 매우 얇습니다. 주요 구성 요소는 이산화탄소 95%, 아르곤, 헬륨, 산소 및 수증기입니다. 500Pa ~700Pa에 불과하며 이는 표준 대기압의 약 1/20입니다. 화성의 표면 온도는 평소 매우 춥습니다. '패스파인더' 위성이 화성 대기를 탐지한 결과, 화성의 낮 평균 기온은 영하 -13.3°C, 밤 평균 기온은 -76.1°C입니다. °C. 극단적인 경우에는 낮과 밤의 온도차가 100도까지 달라질 수 있습니다. 물의 녹는점(어는점)은 대기압 및 물의 염도와 관련이 있습니다. 표준 대기압 하에서 순수한 물의 녹는점과 어는점은 약 섭씨 0도이지만 다른 조건에서는 다릅니다.

이번에 발견된 화성 액체물의 최고 온도는 -23°C로 화성의 대기 환경과 액체 '물'이 지구와 매우 다르다는 것을 보여주기에 충분하다. 물의 삼상도는 다음과 같습니다.

그림에서 알 수 있듯이 승화선의 위쪽과 녹는선의 왼쪽이 고체 상태를 나타내고, 오른쪽이 승화선의 상태를 나타냅니다. 용융선과 증발선 위쪽은 액체 상태를 나타내고, 나머지 부분은 기체 상태를 나타냅니다. 얼음의 녹는점은 대기압이 증가함에 따라 서서히 감소하며 273.16 켈빈(섭씨 0도와 거의 동일)으로 제한됩니다. "순수한 물"은 화성의 압력과 낮은 온도에서만 고체 또는 기체 상태일 수 있습니다. 그러나 불순물이 있는 물은 다른 문제이므로 걱정하지 마십시오.

이번 NASA는 화성의 액체 물에 과염소산염[고염화마그네슘 Mg(ClO4)2, NaClO4 등]과 염소산염[수화물 염화마그네슘 MgCl2(H2O)x]이 ​​다량 함유되어 있음을 발견했습니다. 수분 흡수 특성] 과염소산염을 함유한 염수는 화성의 물(실제로는 소금 용액)의 녹는점을 순수한 물의 녹는점보다 낮게 만듭니다. 이는 화성의 얼음이 녹기 위해 0°C에 도달할 필요가 없다는 것을 의미하며, 수치적 특성과 관련하여 집합적 특성은 휘발성이 낮은 용질의 희석 용액에서 용매의 증기압, 어는점, 끓는점 및 삼투압 값을 나타냅니다. 용액에 용질이 들어 있으며 용질의 성질과는 아무런 관련이 없습니다. 비전해질 용질과 비교하여 염화마그네슘 MgCl2와 같은 전해질 용질의 용액 결합이 더 큽니다. 완전 이온화의 경우 Raoult의 정리에 따르면 활성 계수는 ​​3입니다(염화물 이온 2개와 마그네슘 이온 1개가 이온화됨). , 특정 온도에서 묽은 용액의 용매 증기압은 순수한 용매 용액의 증기압에 용매의 몰분율을 곱한 것과 같습니다(활성 계수와 양의 관계가 있음).

그래서 어느 정도 염소산염 농도가 높을수록 화성 얼음의 녹는점이 낮아지고 더 낮은 온도에서 더 많은 액체가 될 수 있습니다.

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