火星死了!
如果你向天文學(xué)家打聽(tīng)火星的事兒,他多半會(huì)告訴你,那是一顆死了的行星。即便有一些偶然監(jiān)測(cè)到的火星地震,那也頂多表示它還沒(méi)完全死透,但決不會(huì)有回光返照,或者重獲新生的可能。
一直都有人希望登上火星,去改造它,將其變成第二顆地球,成為人類新的殖民地。如果你讀了本文,或許會(huì)改變看法。
火星死了
曾經(jīng)的“伊甸園”
火星是距離地球第二近的行星,金星更近些。金星環(huán)境太惡劣,大氣層稠密厚重并且有毒,它表面的溫度能溶化鉛,所以人類發(fā)射上去的探測(cè)器很快“陣亡”,我們對(duì)金星了解的并不多。
相比于金星煉獄一般的環(huán)境,火星顯得友好許多。數(shù)十年來(lái)世界各國(guó)向火星發(fā)射了幾十顆探測(cè)器,并且已經(jīng)有好幾個(gè)探測(cè)器成功在火星表面著陸,這也加深了我們對(duì)火星的了解。
火星是顆荒蕪的星球,到處是嶙峋裸露的巖石、赤色的沙漠,霾把大氣染成紅色,使本就微弱的陽(yáng)光更加無(wú)力。但種種跡象表明火星曾經(jīng)擁有廣闊的海洋、奔騰的河流,火星上曾經(jīng)有水和豐富的氧氣。有科學(xué)家甚至大膽地設(shè)想,火星曾經(jīng)會(huì)不會(huì)是一個(gè)生命繁盛的伊甸園?
科學(xué)家設(shè)想火星以前的樣子
紅色荒漠
今天的火星寒冷干燥,它的平均地表溫度僅有-63℃,比地球南極最冷的時(shí)候還要冷;與火星地表相比,塔克拉瑪干沙漠和撒哈拉沙漠簡(jiǎn)直就是溫潤(rùn)的綠洲。
在地球的實(shí)驗(yàn)室里,如果你將一個(gè)容器抽走99.4%的空氣,那會(huì)是很棒的真空。知道嗎,這就是火星的大氣壓力。即使在如此稀薄的火星大氣里有96%都是二氧化碳,氧氣只占0.174%的體積。
你能想象脫掉加壓宇航服站在火星表面的情景嗎?你絕不只是不能呼吸,你的軀體會(huì)急劇膨脹,血液沸騰,血管像氣球一樣爆裂開(kāi)來(lái)。要不了一分鐘,人就徹底掛了。
即便是有宇航服的保護(hù),我們也無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間暴露在火星表面。強(qiáng)烈的宇宙射線會(huì)破壞脆弱的細(xì)胞和神經(jīng)系統(tǒng),人最終因輻射病死去。為了確保安全,你需要躲進(jìn)至少2.7米深的地下洞穴,像鼴鼠一樣地生活。
人類為了保命,只能選擇躲進(jìn)火星洞穴里
火星為什么會(huì)變成這樣?
如果一定要找出“兇手”,那么太陽(yáng)和木星嫌疑最大。當(dāng)然,火星自己太弱小,也是造成它死亡的重要原因。
火星不大,它的直徑大約是地球的一半,密度也低,質(zhì)量?jī)H有地球的11%。
與小巧的身形相比,火星有一顆大到不相稱的固體金屬內(nèi)核?;鹦侵睆酱蠹s是6780公里,其內(nèi)核的直徑就達(dá)3600公里,占比達(dá)53%。而地球的固體內(nèi)核與直徑比只有不到20%。
火星擁有巨大內(nèi)核的一種解釋是,在大約35~40億年前,火星曾經(jīng)遭遇過(guò)幾次劇烈的碰撞。今天火星的地形印證了這種判斷。由于木星引力的擾動(dòng),原本游蕩于小行星帶的一些巨大天體進(jìn)入火星軌道并正面撞擊它。強(qiáng)烈的撞擊力將入侵者的金屬內(nèi)核塞進(jìn)火星內(nèi)部,同時(shí)剝離掉相當(dāng)多表層物質(zhì)。
火星史前大撞擊
在遭受撞擊之后,火星的地質(zhì)活動(dòng)變得更加活躍,強(qiáng)大的撞擊能量加上炙熱內(nèi)核釋放的熱量穿過(guò)地幔,在火星地面制造出許多巨大火山?;鹕郊訜岷Q罅詈K舭l(fā),硫和二氧化碳的釋放使剩下的海水變得更酸。
頻繁的火山噴發(fā)帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題,就是火星內(nèi)部的熱量散失,這使得其內(nèi)核過(guò)快冷卻凝固。幾億年之間,火山停止噴發(fā),磁場(chǎng)越來(lái)越弱,最后完全消失。
地球之所以保持了磁場(chǎng),一個(gè)重要原因是在內(nèi)陸核與地幔之間還有一層由熔融鐵水構(gòu)成的外地核。正是由于這一層鋼鐵海洋的存在,內(nèi)陸核的熱能在其中形成對(duì)流,并且內(nèi)陸核與地幔之間存在旋轉(zhuǎn)的角速度差使地球產(chǎn)生了強(qiáng)大的磁場(chǎng)。
地球磁場(chǎng)因?yàn)閮?nèi)核相對(duì)運(yùn)動(dòng)而保持
失去磁場(chǎng)保護(hù),火星赤裸裸地面對(duì)太陽(yáng)風(fēng)沖擊。
太陽(yáng)風(fēng)是熾熱太陽(yáng)表面形成的帶電粒子流,它主要由帶正電的質(zhì)子、α粒子和自由電子組成,隨著太陽(yáng)表面物質(zhì)的噴發(fā),太陽(yáng)風(fēng)以300公里/秒~750公里/秒的高速向外吹。由于太陽(yáng)風(fēng)帶電,因此當(dāng)它遭遇到磁場(chǎng)時(shí)會(huì)改變方向。地球正是因?yàn)橛袕?qiáng)大的磁場(chǎng)才保護(hù)了人類和萬(wàn)物的生存。
由于失去了磁場(chǎng),太陽(yáng)風(fēng)可以毫無(wú)阻擋地掃蕩火星的大氣層。帶電粒子撞擊并分解大氣中的水分子,將其變成氫原子和氧原子,氧與火山噴射出來(lái)的鐵結(jié)合成為紅色的氧化鐵,而氫氣和其它的氣體分子則被太陽(yáng)風(fēng)吹離火星。二氧化碳相對(duì)比較重,又不容易被分解,因此有一部分二氧化碳?xì)怏w得以幸存。
磁場(chǎng)保護(hù)地球大氣,火星只能裸奔
總結(jié):
三十五億年前,火星曾擁有與當(dāng)時(shí)地球類似的環(huán)境:有江河海洋,有大氣,有磁場(chǎng),甚至可能還有十分原始的生命形態(tài)。
與地球不同的是,火星太小了,它沒(méi)有足夠的引力來(lái)束縛大氣層,并且它距離木星和破碎的小行星帶太近。強(qiáng)大的天體撞擊加熱火星的內(nèi)核,頻發(fā)的火山運(yùn)動(dòng)又迅速帶走其核心的熱量,隨著星核的凝固,磁場(chǎng)消失,火星一步步地走向死亡。
太陽(yáng)風(fēng)數(shù)十億年間不停地分解火星地表的水分子,并將火星大氣一點(diǎn)一點(diǎn)地吹向太空。正是太陽(yáng)風(fēng)造成了火星今天的樣子:一顆寒冷孤寂的死亡星球。
改造火星,不如保護(hù)地球
改造火星在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)都不過(guò)是人類一個(gè)瘋狂的幻想而已。我們更應(yīng)該做的,是從今天開(kāi)始就愛(ài)護(hù)好地球,保護(hù)好人類這個(gè)唯一的伊甸園,不讓它變?yōu)橄乱粋€(gè)火星。
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