火星,距离太阳2。3亿公里的红色星球,也是地球的一个邻居,一直以来,人类都对它充满着遐想,甚至幻想那里存在着火星人,但事实上,它是一颗贫瘠又寒冷的岩石行星,之所以会显示红色,是因为表面沙土呈现出的锈红导致的。 火星,距离太阳2。3亿公里的红色星球 火星和地球,曾经如此相似的两颗行星,他们的命运却又如此不同。隐藏在红色沙土下的证据表面,火星也曾存在过生命,数十亿年前,火星几乎与地球无异,那时,火星上还有厚厚的大气层,为液态海洋的存在提供了保障,但是,现在的火星为何变得如此荒凉呢,曾经像地球一样的大片海洋又去了哪里呢?为何地球仍然充满着生机,而火星却已死去了呢? 首先我们先对火星做一个总体了解,它是太阳系中最近似地球的天体。火星赤道平面与公转轨道夹角非常接近于地球,这使它有类似地球的四季交替,同时,火星的自转周期为24小时37分,几乎和地球上的一样长。 火星地形图 我们再来看它的表面,比如在上面这个火星模型上,浅蓝色代表地势较低的盆地,红色和白色代表高原或高山,这里有太阳系最高的山,奥林匹斯山,高达21公里,是珠穆朗玛峰的近2。5倍,还有一个长长的大峡谷,水手谷,在它面前,地球上的任何峡谷都要靠边站了,而在火星的另一侧,还有一个巨大盆地,赫拉斯盆地,从底部到顶部边缘,高度差达9000多米,而在这个盆地周围,有一个叫诺亚台地的地方,它揭示了火星过去可能存在生命的迹象,因为它的表面布满了由流水冲刷而成的痕迹。 虽然从火星表面残留的遗迹上,人们发现了湖泊和河流的痕迹,但是现在的火星上,为何水又消失了呢?以及是否现在还存在水呢? 要回答这些问题,就要从人类对火星的探测开始说起,在过去50多年的火星探测中,已经有超过30枚探测器到达过火星,在这里面,最近的就包括刚刚着陆火星的美国毅力号,以及刚刚抵达火星,并成功着陆火星的中国祝融火星车。它们都已经或即将对火星进行详细考察,并向地球发回大量数据。其实火星探测充满了挫折,大约三分之二的探测器,特别是早期发射的探测器,都没能够成功完成它们的使命。 中国祝融号火星车效果图 好了,我们继续刚才的有关火星水的问题,美国曾经在2011年发射的好奇号火星车,这是美国第四台火星车,它的着陆点是一个巨大撞击坑遗址,一个宽度为150公里的古老湖泊,好奇号本身就是一个移动实验室,它可以提取样本并分析成分。在目标区域内,它发现了类似地球上的鹅卵石,这种通常都是被水流打磨而成的,说明这里曾是河水流经之地,在好奇号着陆第61天后,它终于找到了一处理想之地,一片布满了岩石的沙地,在这里,它采集了表层沙土,开始了它的首要任务,分析沙土成分,随后就有了令人意外的发现,就是火星并不像表面看起来那么干燥,它土壤中仍有2的成分是水,这个有力证据,表面火星真的曾经是一颗湿润星球。 2011年发射的美国好奇号火星车 所以问题来了,如果火星上曾经有水,那么现在水去了哪里呢?要回答这个问题,我们就要先回到40亿年前,看看当时的火星是什么样子的,可以说,那时的火星也是一个水世界,雨水充沛,河流奔腾,在火星的北半球,雨水汇聚成一个巨大海洋,覆盖了火星表面的五分之一,那时的它也呈现着蓝色,就像地球一样,表面气温约为25摄氏度,连大气压都与地球目前情况相当,那个时候,完全就是一个小号地球。 但是,在接下来的10亿年中,火星上的湖泊和海洋却全部消失了,曾经的火星表面,甚至有落差高度达4000米的巨型瀑布,如今也只留下了被洪水侵蚀的痕迹,回到刚才的问题,为何会这样? 落差高度达4000米的巨型瀑布,如今也只留下了被洪水侵蚀的痕迹 要回答这个问题,还要从火星本身来找答案,科学家研究发现,这很可能来自于火星内部的变化,才导致了火星的死亡,具体来说就是,他们从火星的大气层中找到了证据,通过美国NASA的火星大气探测器发现,火星大气中的气体正以每秒2公里的速度消散到太空中,而且围绕火星的磁场防护层也在变薄,这些最终导致了火星表面温度急剧下降,因为这个防护层可以防护太阳风,太阳风是一种带电粒子,它们的速度可以达到每秒几百公里,如果没有磁场保护,大气层就会被太阳风给吹走了。 看到这里,可能有人会问,为何地球的磁场可以保护大气层,而火星的磁场却消失了呢,其实这个问题的答案,跟火星的水为何消失是同一个,因为磁场来源于地核内部大量流动的铁元素,而火星内部曾经也如此,但它核心的磁场动力却在35亿年前就停止了,随着磁场的减弱,缺乏防护的火星大气开始被太阳风吹走,火星表面海洋也逐渐消失,地表温度也下降,火星的地貌随之完全改变,并最终走向了死亡。与此相对应的,地球如今依然被磁场,以及大气层完好的保护者,孕育出了各种生命。 火星内核磁场动力却在35亿年前就停止了 而导致这一切的根源,来自于两颗星球形成的早期,与地球相比,火星形成于岩石物质相对较少的区域,这对行星的生长产生了深远影响,最终火星的直径只有地球的一半,而体积也比地球小得多,简单理解来说就是,体积小,地核也就冷却的越快。 尽管科学家们并没有完全了解其中的细节,但可以肯定的是,这是导致火星内部磁场在数十亿年前就关闭的重要原因之一,也是导致后来一连串的大气消失,气温下降,以及海洋消失的根源之一。 所以,即使地球和火星,在很多方面都很相似,但地球和火星在太阳系中的位置和大小,决定了他们完全不同的命运。 虽然如今的火星一片死寂,但却不能影响人类对它的探索 虽然如今的火星一片死寂,但却不能影响人类对它的探索,因为火星上可能曾经拥有,或许仍然拥有着生命,这样的发现,将永远改变人类对宇宙的认知,因为在宇宙中,这意味着我们地球并不是孤独的,甚至生命的存在也是普遍的,而这,或许就是人类探索火星,探索太空的重要意义之一吧。更别说,火星上还有丰富的各种矿产资源了,我想,这就是那些有能力又有雄心的国家,去探索火星的动力所在吧。 好了,本文就到这里了,如果您有兴趣还可以观看视频版《为何人类对火星探测这么着迷?死亡的火星对我们又有何意义?》