从火星人攻打地球的电影,到火星上发现人脸面孔,再到马斯克的移民火星计划,人类就像一副狗皮膏药,粘上火星就再揭不开了。
包括我国的“祝融号”,登陆火星的头等大事,也是看上面到底有没有水。
人类为什么这么中意火星呢?过去几十年的探索,究竟在火星上发现了什么呢?下面就来看看,人类几十年究竟是如何一步步“入侵”火星的。
“祝融号”也看到了水
“祝融号”着陆的地方,处在一个平原的边缘,这里地处火星的低纬度地区。在探测车工作期间,其搭载的多光谱相机和导航地形相机等设备,对火星的地表进行了探测分析。
根据传回来的数据,科学家发现了这一地区水存在的典型特征。那些沙地表层,存在龟裂、团粒化和结壳的现象,这些都是地表水存在过的典型痕迹。
通过进一步的光谱分析,科学家发现沙地表层存在含水矿物。这些现象都不是地下水或者二氧化碳所能导致的,而是降雪等形式产生的。
科学家解释,沙粒中所含的盐分,能够让降雪在低温状态下形成含盐液态水。等到这部分水分蒸发后,剩下的蛋白石等含水矿物,就会形成胶结沙粒,进一步又会结壳并龟裂。如果后期再降雪的话,上述现象就会循环持续。
除了发现地表水存在过的痕迹外,“祝融号”经过探测还进一步证实火星上可能存在过海洋。
此前围绕火星过去是否存在海洋只是猜测,缺少数据的支持,“祝融号”探测的地区,则可以为此前的假说寻找证据。
通过探测车传回的照片,科学家研究了一些区域内表面岩石的发育层理结构。他们发现这些岩石,跟风沙沉积形成的岩石层理结构存在差异,显示其层理结构的形成跟水流有关。
这种特点,在地球沿海地区,跟低能潮汐流形成的现象存在一致性。这也就意味着,火星的地表在过去存在过海洋。
围绕火星上水的探测,除了“祝融号”,NASA此前发射的探测车,以及欧洲航天局此前发射的探测器,在火星其他区域也发现过水存在的证据。
此前欧洲航天局的探测器,高空拍摄的照片显示,在火星北极的一个火山口,中心地带有一片白色的冰层。
NASA的探测车,后来在火星的地表也发现过有湖水存在过的痕迹。虽然这一系列的发现都让科学家很兴奋,可迄今为止各个探测器,发现的都是水存在过的痕迹,还没有直接发现液态水。
也有科学家推测显示,在火星南极的冰层下方,1.5公里的地下深处可能存在一个直径超过20公里的盐水湖床。是否真的有这处深层水源地存在,现在的探测技术还无法进一步证实。
其实,火星带给地球人的兴奋程度,上百年来一直在递增,这种递增的背后,也是人类技术不断发展的结果。
火星上也存在四季
没有卫星探测器和探测车之前,人类通过望远镜了解火星。因为表面的岩石结构,火星很早就被归纳为了类地行星,即组成部分和地球一样,都是以岩石为主要材质。
在自转上,火星自转一圈的时间相当于地球的1.03天,两者差距很小。再加上火星的黄赤交角和地球相似,所以在公转过程中,也会因为太阳光直射点的改变,而导致星球表面发生温度变化。
这种变化,就是人类在地球上感受到的四季更替。和地球中纬度地区的四季一样,火星上的四季,也是根据太阳光的直射点移动来划分的。
不过由于火星的公转轨道位于地球的外侧,相对于地球来说,它公转一圈的时间相当于1.9个地球年。这样一来,火星的四季更替就更长。
火星的椭圆形轨道比地球更扁,这样一来火星四季的长度,并不像地球这样是等分的,四季的时长并不均匀。在火星上,春夏两季的时段,要比秋冬季节长至少三分之一。
虽然因为太阳光直射地表存在差异,但由于火星稀薄的大气层不存在像地球这样的自然生态,因此这种四季变化实质上没有太大差异,主要是温度有所不同。
不过对人类来说,能够找到和地球相似的星球,就已经相当兴奋了。这也是为什么,在没有探测器和探测车更近距离靠近火星的时候,人类会围绕这些相似点,幻想出各种各样的可能。
当热情似火的幻想遭遇低温和无氧
上世纪六七十年代,随着探测器逐渐靠近火星,人类开始幻想火星人长什么样。大量的科幻影视剧中,都出现了火星人造访地球的桥段。
不过幻想归幻想,当探测器绕着火星一遍遍的飞行,除了看到荒无人烟的地表外,几乎一无所获。唯一的发现,就是那张酷似人脸的面孔。
人类又开始设想各种可能,把这张面孔想象成类似长城、金字塔这样地球上的标志性建筑。可随着探测器分辨率的不断提升,人类又失望的发现,那张面孔不过是视觉错位而产生的过度脑补。
火星的表面还是什么都没有,而且人类不断发展的技术也清楚的告诉人们,火星各方面虽然看起来和地球相似,可自然环境相当的严酷。
首先从温度来看,火星的大气密度十分稀薄,其整体规模只相当于地球大气的1%。这就好比地球裹了一层又一层的被褥,可以将太阳的温度锁在地表。
而火星则“穿的十分清凉”,没有大气层就难以形成温室效应,太阳光即便照射到火星地表也都逃逸了。探测发现,火星地表的平均温度为零下55℃。
地球上虽然也存在低温区,但大部分的人类只能生活在适宜的温度中,超过零下50℃的低温,人类即便采取了保暖措施,也无法正常活动了。
更为严酷的一面是,火星上不但温度低,而且还没有氧气。表面看起来,火星的地表类似于沙漠戈壁,可这仅仅是表象,假设人类一旦踏上火星表面,在不佩戴氧气的情况下,离开就会窒息而亡。
原来,火星非但没有大气层,其仅有的大气中,九成以上的成分也都是二氧化碳,氧气的含量连0.2%都达不到。
没有氧气而且还是低温,这种环境下人类不能活动,地球上其他的动植物也无法存活。一系列残酷的事实,彻底打破了人类的幻想。
但不死心的人类,又开启了另一种猜测,现在火星上没有生命,不代表过去的环境不适宜。有人甚至进一步猜想,人类当初就是在火星上生存的,后来随着火星环境的彻底恶化,人类的祖先才移居到了地球。
于是顺着这条思路,有人开启了“火星考古”,试图去寻找火星上存在过生命乃至文明的任何痕迹。
2020年,有人就突然宣称,说是在火星上发现了类人的骨头,这便是火星存在过生命的证据。而俄亥俄州的一位科研人员也表示,他找到了火星上存在昆虫和爬行动物的证据。
他们提供的证据都是照片,而其他的研究人员都认为,这些都不能算是证据,大部分还是视觉错位而产生的脑补。
不过,这并不妨碍人们继续对火星抱以各种幻想。相比之下,科学家则一直在思考另外一个问题。
火星上的水和大气究竟去哪儿了
火星上既然有水存在过的痕迹,而相关的探测又没有发现水,那只能说明这些水以及大气层都消失了。它们究竟是怎么消失的,多年来科学界把矛头都指向了太阳。
科学界一种主流的观点是,磁场的消失,导致了火星水和大气层的消失。火星的磁场,在30亿年前就已经被毁坏,没有了磁场的存在,星球表面将无法抵挡太阳风的一次次侵袭。
来自太阳的高能粒子无法被磁场阻挡,它会全方位的破坏火星的大气层。水蒸气被蒸发分解成氢和氧,而后持续逃逸到宇宙中。
后来根据探测器的进一步探测发现,火星的磁场强度只有地球的万分之一。在地球上,太阳风即便来袭,地球的磁层也可以防止高能粒子进入大气层内部,进而阻挡住了地球大气的逃逸。
火星因为磁场微弱,太阳风的侵袭下,大气层在流逝和逃逸,地表水在蒸发后,也会加入到逃逸的队伍,而不是再以液态水的形式降落到地表。
根据研究,火星表面分子逃逸的速度可以达到每秒5.03公里,如果再加上太阳风的“撞击”,又进一步加剧了分子的逃逸速度。
大气层的逃逸和水的持续蒸发,加剧了火星地表的干燥。而且火星表面还有强烈的沙尘和火星风,其平均风速可以达到每秒4.3米,在一些地方的风速甚至能达到每秒50米。
这样一来,风导致了强烈的沙尘,又进一步加剧和恶化了火星的地表生态。在这种情况下,这颗表面看似和我们一样的星球,其整体环境与地球却是南辕北辙。
结语
技术越进步,火星的相关秘密也越发被人所知。虽说现实打破了人类的幻想,但围绕火星的各种活动却并没有停止。
按照马斯克此前公布的火星移民计划,2024年就该是出发的时候了。未来要打造100万人的移民城市,能不能实现这一宏伟的计划,就看今年的无人太空舱会不会向着火星进发了。
其他人在幻想,科学家则还是在按部就班的研究火星荒凉的地表。虽然这个过程显得很乏味,但在科学家看来,通过研究火星的过去,能给未来的地球发展提供借鉴。
未来哪怕人类不能移民火星,但面对火星的过去,我们也能知道地球未来的趋势可能是什么。
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