火星一直是人們關注的焦點,特別是最近幾個月,因為伊隆·馬斯克宣布將發射載人火箭登陸火星。國家航空和航天局設想在2040年前實現人類登陸火星。
如果你們很快將能夠把火星當作殖民地,那實在是太好了。
雖然最近的一些進展將開啟我們探索開發最鄰近的行星的新紀元,但我們對實現人類登陸火星持以下幾點懷疑意見。其中一點就是火星表面上少得可憐的水源(可以說是幾乎不存在)。但火星曾經有充沛的水源...
火星早期有水源的印記
國家航空和航天局在1971年發送水手9號宇宙飛船去環繞火星,并獲取火星表面的一些洞見。他們發現在這個布滿微塵且干枯的行星表面有遠古時代殘留的河床痕跡。這一發現讓人們大吃一驚,因為在此之前絕大部分科學家認為火星一直是一個貧瘠的行星。
圖解:河道-圖片——水手9號宇宙飛船拍攝——顯示在火星表面有遠古遺留下來的幾條河道。
另外一則關于火星表面早期有水源的宣言來自于博士蒂姆·帕克。他是南加州大學博士和“火星上的大海猜想”的發起人。這一猜想認為遠古時期火星表面由一些海岸線和盆谷組成。這些海岸線和盆谷之前曾有湖泊。在2000年,作為火星全球調研者的科學家邁克爾·馬林和肯·埃杰特探索發現另一特征表明火星曾經有水源。所有以上陳述顯示火星也許在幾百萬年前確實有豐富的水資源。
圖解:潮濕的火星-一位藝術家對如果火星仍有水源將是怎樣的印象(圖片來源:凱文·吉爾)
為什么火星會枯竭?
在水手9號宇宙飛船首次發回來的照片顯示火星表面曾有水源之后,宇航員提出了一些假設來解釋為什么火星上的水源突然消失了。其中一個假設是基于在火星形成后的6億年由于氣候突變所引起的,進而由于一系列的火山噴發震動了整個行星而造成洪水泛濫。
圖解:火星表面-從海撥2500公里上火星是這樣的。火星中心是海葵山脈,長3000公里,深8公里。河道從中心向北流且海葵山脈東部延伸向最右上方的暗黑的區域酸平面。左方是三個塔西斯火山,南方是遠古的沖擊地形。
當宇宙飛船火星大氣及無常演化或稱之MAVEN發送去監測火星上層大氣并把最初的觀測結果發射回國家航空和航天局后,上述假設受到質疑。
回顧MAVEN發射回來的數據可發現火星是由于太陽風以及缺少可維持的行星磁場而流失了水源的。
太陽風的影響
正如你們所熟知的,一個行星的大氣層不但提供生命體所需的重要氣體而且也是保護行星不受密集的太陽風影響,因為太陽風含有來自太陽的帶電粒子(電子和質子)。如今,火星某處也有大氣層,但是它的大氣層從4百萬年前開始漸漸失去磁場,因此它也變得越來越脆弱。
圖解:磁場對抗著太陽風-一位藝術家所表達的磁場如何保護地球免受太陽風影響
你們看,行星的磁場抵消掉吹向地球的太陽風中的大部分帶電粒子,從而保護了大氣層。如果沒有磁場的保護,大氣層會被太陽風剝離行星。這也正是幾百萬年前的火星所發生的事,因此造成火星上的水源輕易地蒸發和消失,只留下今天我們看到的極其干燥的火星表面。
MAVEN不但協助解開了火星曾有水源之謎,而且還有我們這個鄰近的紅球的一些讓人們倍感興奮的發現。這些發現對于我們更多地了解太陽系中我們最近的鄰居特別有幫助。這對于我們更好地理解火星非常關鍵,所以現在我們比以前更了解它。如果最近關于移民火星的計劃最終實現,在未來幾年我們將在這個紅色行星上建立社群。
相關知識延伸閱讀
火星地球化是將火星改造成人類可居住的星球,也就是改造成類似地球的環境。2003年8月在美國召開了“火星移民研究國際會議”,火星地球化提議在未來幾個世紀中將火星改造成一個地球化星球,使之成為未來人類的第二個家園。
圖解:模擬的火星地球化過程
這個概念的可行性依靠在火星的環境是否可以通過人為手段改變,以及建立一個人造生物圈的可行性。然而,現時已有不少提出的解決方法,其中一些受到經濟和自然資源的不允許和限制,但一些方法在現時技術上已經可以實現。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
3. sciabc-陳潔燕
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