人类一直对火星这颗红色的星球充满了浓厚的兴趣,我们也曾幻想过火星上是否存在着生命。如果是那样的话,人类在太阳系中将不再孤单。我们甚至计划将火星变成人类的第二家园,移民火星。而在2020年,我国也将发射火星探测器,去探索这个被炙热的沙土所覆盖的神秘星球。科学家们始终坚信,火星的过去就是地球的现在。也许,火星上也曾经出现过生命。

在遥远的数十亿年前,火星几乎与今天的地球无异。那时火星上厚厚的大气层为海洋的存在提供了保障。但如今,那个世界早已经不复存在。火星已死,但地球却仍旧生机盎然,两颗相似的行星却有着截然不同的命运。原因至今还是一个未解之谜。这也更加的加深了我们对火星的好奇。

人类对火星的探索,始于1964年,却永无止境

从1964年水手4号探测器为我们首次带回火星表面清晰的图像开始,在过去的几十年中,我们一直尝试根据收集的信息描绘出火星的过去。

火星为什么不在太阳系的轨道里(在太阳系中几乎同时形成)(1)

奥林匹斯山

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塔尔西斯

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贺拉斯盆地

这是我们已发现火星存在的最古老的地带。而在贺拉斯盆地遭受冲击所形成的诺亚台地中,我们发现其表面似乎是由流动的水雕琢而成的。简单的说,我们在最古老的火星表面发现了湖泊与河流的痕迹。这揭示了火星的过去也许有生命的迹象。可仅仅是这些,还不能证明火星的过去。我们需要更充分的证据。

火星探索的新征程,2012年“好奇号”踏上征途

随着新一代的探测器被送往火星,人类探测火星的步伐一步步前进。探测火星上是否存在水,这里又曾经发生过哪些故事使水消失不见。于是,2012年好奇号带着我们的希望,在经受了著名的恐怖七分钟后,成功的登陆盖尔碰撞坑

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盖尔碰撞坑

作为一个耗资25亿美元重一吨的火星探测器,好奇号相当于一个移动的化学实验室。它的任务就是在火星表面提取样本并分析样本成分。好奇号在探索碰撞坑同时,发现了被水磨光磨圆的鹅卵石。这说明这里曾是河水流经之地。它在着陆61天后,探测器又对脚下的细沙进行分析发现,尽管火星表面看起来完全干燥,但土壤中仍然存在2%的成分是水。好奇号发现的证据表明,火星曾是一颗温润的行星。

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“好奇号”火星探测器

我们几乎可以想象曾在数十亿年前火星曾是一个怎样的水世界。或许这里雨水充沛,河流奔腾。雨水在北半球汇集成了一个覆盖火星表面五分之一面积的巨大海洋。四十亿年前的火星,与如今的地球极其相似。这颗红色的星球曾经也呈现过海洋般的蓝色。但在后来是十亿年间,火星上的湖泊和海洋全部消失了,太阳系中只 剩下唯一一颗蓝色的星球,就是我们的地球。

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地球

两颗姐妹行星,却有着截然不同的命运。

众所周知,地球的表面超过70%都被海洋所覆盖,数以万计的物种在海洋中繁衍生息,在陆地上,以水维系着地球上微妙的生态系统,为大量的生命提供家园和庇护。但地球并非从诞生起就一直如此的。早期的地球与我们今天所看到的地球截然不同,那时候地球大气中的二氧化碳含量很高,海水呈酸性。40亿年前,地球曾是一颗有毒的混沌世界。而当时的火星,却在蓬勃发展。但一场难以想象的大灾难正在向两颗行星逼近。

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地球与火星

为了了解到当时的情景,我们必须把眼光投到地球以外的地方--月球,这是因为我们的地球表面不断的发生着变化。火山、地震、风化、海洋,这些掩盖了地球的过去。而安静的月球表面却记录下了太阳几十亿年的历史。

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地球与月亮

遍布的陨石坑是月球表面最显著的特征,月球表面记录了所有来自太空的撞击。通过陨石坑的密度和阿波罗登月带回的陨石标本,我们可以据此分析出月球不同部分的相对年份和遭受撞击的时间。不仅如此,我们还能通过陨石坑分析出太阳系的演化历史。这当然也包括了我们今天的主角火星。

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月球表面大大小小的陨石坑

数据表明,在38亿到39亿年前,太阳系内极其频繁的发生碰撞事件,我们将这称之为“晚期大碰撞”事件。无数的小行星冲进了火星的大气燃烧解体,给整个火星带来一场浩劫。据估算,在火星的表面每平方米有约53吨的岩石落下,超过三分之一的火星表面伤痕累累。此时的火星被推向了死亡的边缘。地球在当时也遭受了猛烈的撞击。在此之后的数千万年里,两颗姐妹行星的命运一直悬而未解。但就在这种极不乐观的条件下,地球最重要的特征出现了,那就是生命。

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火星表面大大小小的陨石坑

两颗年轻的行星都在“晚期大碰撞”事件中存活了下来。并且同时具备了生命诞生的所有要素,而那时年轻的火星温暖如潮,而地球却荒芜且充满了毒气。可为什么如今地球生命延存至今,而火星反而变得一片荒芜?让我们继续往下看。

火星是如何走向死亡的?

火星的死亡之路还是从火星和地球的诞生之初说起。在火星与地球的诞生之初,太阳系还是由气体和岩石组成的混合漩涡。物质聚集在一起逐渐变大,碰撞,最后形成了行星的“胚胎”。而在之后的10亿年间,火星的温度变得适宜,拥有了大气、水、湖泊。我们甚至发现了火星上有400米厚的矿物沉积。这些矿物沉积通常形成于地球的深海热泉口。而那里,或许就是生命的摇篮。

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火星的变迁(模拟图)

大约在35亿年前,火星上一个叫“诺亚”的宜居时代结束了,进入到一个更加干燥的赫斯伯利亚纪时期,火星表面的水开始凝结成冰。然而就在这个时期,火星的火山运动变得更加活跃了起来。冰层被火山融化引发了巨大的洪水。熔岩向上推动地壳,融化的冰水涌向了火星表面。洪水从火星的南部高地奔流而下,一直来到一个被称作艾彻斯深谷的地方。10倍于北美五大湖的巨大水量从4000米的悬崖俯冲而下,成为了太阳系史上最大的瀑布。可是洪水平息之后,这些水也消失了,火星的表面只留下了洪水侵蚀的痕迹。

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艾彻斯深谷

我们无法解释,为何火星从温暖湿润的环境变得寒冷干燥,但我们知道,火星死亡的一部分原因是因为其内部发生了变化。这一点,我们可以从火星的大气层中寻找证据。根据火星探测器带回的数据进行详细的测量分析,火星大气层中的气体正在以2公里/秒的速度消散到太空中去。我们有理由认为,在长时间下的气体消散,是致使环绕火星周围的绝缘层慢慢变薄。最终导致火星表面温度急剧下降的主要原因。然而,是什么原因导致火星大气层消失,而地球的大气层稳定存在的呢?

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火星曾与地球一样,拥有浓厚的大气层

火星与地球之间最大的区别在于火星形成于太阳系中岩石物质较少的区域,这使得火星体积比较小。直径仅仅是地球的一半。也因此,火星的核心更小,更容易冷却。所以,火星失去了自己的磁场。当太阳落下,这个保护了地球生命40亿年的护盾,有时会以可见的方式出现在夜空当中,那就是极光。极光的出现也正是因为太阳风撞上了地球的磁场。而地球磁场保护地球大气不被太阳风所破坏。也成为了我们存在至今的原因之一。

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火星与地球的大小对比

我们的地心不但有放射性元素提供热量,还有大量的铁、镍在不断的翻滚搅动从而产生了磁场。和地球一样,远古的火星也曾经拥有隔离太阳的护盾。极光曾在火星的两极活跃,保护着火星的大气和大气下的海洋。但在35亿到40亿年前,火星的“发电机”关闭了。随着磁场的减弱,两极附近的极光慢慢消失,于是火星的大气开始被太阳风吹离,失去保护的海洋蒸发,地表结冰。火星的地貌也就此完全改变。

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火星上的极光(网图)

火星内核的消亡使海洋干涸。同时随着火星内部的冷却,它的火焰也渐渐熄灭。就连太阳系最大的火山奥林匹斯山最后一次喷发也已经过去了大约2500万年的时间。随着熔岩变成岩石,火星的时间也就此冻结。因此直到今日,它的表面依然满目疮痍、遍布沙尘。与此同时,地球的命运即将发生截然不同的变化。原始海藻开始中和海洋的酸度,并且用氧气代替富含甲醛的地球大气。并在6亿年前将海洋生命带上了陆地。最终发展成如今这个生机勃勃的世界。火星死去,地球欣欣向荣。

结语

我们目前仍然无法知道火星曾经甚至现在是否存在生命,但是我们探索火星的步伐不会停止。我们愿意相信,浩瀚的宇宙之中地球一定不是孤单的。因为当我们仰望星空,或许在远离太阳系甚至银河系的星河那端,也有着其他的文明在感叹他们在宇宙中的孤独。

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