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現在的火星布滿寒冷、不宜居的沙漠，但干涸的河床和只有液態水存在才能形成的礦物質等特征表明，很久以前火星曾擁有厚厚的大氣層，這一大氣層保留了足夠的熱量，讓液態水在火星表面流動。顯然，數十億年來，火星失去了很多大氣，讓其“改頭換面”變成現在這副“冷酷”的模樣。
然而，火星的古老大氣仍有許多謎團有待解開。估算火星原始大氣厚度的一種方法是觀察氧的同位素。較輕同位素逃逸到太空的速度比較重同位素更快，因此火星大氣中殘留的較重同位素——氧18會越來越多，測量每種同位素的相對量可用來估算古代火星有多少大氣。
問題是，以前測得的火星大氣中氧18與氧16的比值并不一致，這使科學家們困惑不已。新研究指出，這一比例在火星白天會發生變化，這或可解釋這些差異。最新研究負責人、馬里蘭大學蒂莫西·利文古德說：“我們的測量結果表明，以前的工作可能都是正確的，但并不一致。在火星的不同地方，以及在一天中的不同時間進行測量，得到的值會有不同。”
研究小組認為，由于地面溫度的原因，這一比例在白天發生變化很正常。重同位素的分子在夜間比輕同位素分子更容易粘附在寒冷的表面顆粒上，但隨著白天地面溫度升高，這些重分子會釋放出來。新研究有助于改進對火星古代大氣的估計，從而更好地評估火星的宜居性。
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