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火星——人类的邻居,未来的新家园?

火车头南棵社区刘强
一个爱科普知识的达人
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18世纪,人们通过观测发现,火星的直径约为地球的一半,自转轴倾角、自转周期与地球相近。19世纪初,借助地面望远镜,天文学家更是在火星上观测到一个明亮的光点 —— 一座盾形的火山。随后,人们将这座火山命名为奥林匹斯山。1964年,水手4号火星探测器传回了人类历史上第一张火星表面的照片。照片中,人们对这座奥林匹斯山,有了一个更加真实地了解。奥林匹斯火山海拔21171米,高度是珠穆朗玛峰的2.5倍,宽度更是约为600千米。有人好奇,在体积略小于地球的火星,为什么能有如此高峰,是不是和地球有着某些同样相关的因素呢?科学家随后指出:漫长的岁月里,珠峰所在地原本是一片海洋,从陆地上冲刷来大量的碎石和泥沙,形成这里厚达3万米的海相沉积岩层。在地壳板块的剧烈碰撞中,挤压而缓慢抬升,形成了如今的高度。而奥林匹斯火山,是一座活火山。火山地下的热量可以稳定的输出,将熔岩持续的推高。

这个发现,让人们大失所望。认为火星虽和地球类似,但遍布撞击的陨石坑,仿佛一片死寂之地。直到1971年,NASA的 “水手9号” 宇宙探测器,拍摄到一张至关重要的照片。这张传回照片,让人们发现了火星上的另一道著名的标志,被誉为火星疤痕的 “水手谷” 。这条被誉为太阳系最长最大的峡谷,足有2500英里,相当于洛杉矶到纽约的距离。它其中包括8座峡谷、山脉、平原。在它的形成原因方面,科学家们认为与地球上的东非大裂谷形成机制一样。那么这条水手谷,是否也会和东非大裂谷一般,发现水分存在的证据呢?

果然,接下来的观察中,科学家们在峡谷的东端,找到了早期洪水泛滥的证据。此处的堪德峡谷曾完全浸泡在水中;峡谷两侧的黏土矿物,更是岩石和岩屑曾被水严重侵蚀的有力证明;而当年洪水冲刷出河道,正是如今的凯希谷。

作为生命的起源,水的重要性可谓不言而喻。这个发现大大的提升了火星曾经可能存在生命物质的可能。于是,科学家们进行了大胆假设,火星上的不少大坑,除去陨石坑外,极有可能是早期形成的湖泊,干涸后留下的大坑。这其中“杰罗泽陨石坑” 更是受到了人们的普遍关注。人们发现它的早期起源是一个湖泊,因为河水的汇入,泥沙在坑边四周大量堆积。随着时间推移,火星水分蒸发掉后,这些地形被完整地保留下来,而这片区域则是最有可能保存早期生命的完整信息。

为了探寻火星古代微生物的生命迹象,今年的2月18日,美国毅力号火星探测器便直接选择在杰罗泽陨石坑着陆。在为期百天的工作中,除了收集火星的地质、气候特征,它还将采集了丰富的岩石、土壤样本;为下一步探索,铺平道路。如果说火星南半球的探索(奥林匹斯山,水手谷、杰罗泽陨石坑)是为了探求火星地貌的形成机制,验证是否有水的存在,搜寻早期生命信息;那么火星北半球的研究,则是为人类真正意义上的移民火星,做好的一系列准备。

区别于南半球的坑坑洼洼,峡谷山脉;北半球的地势较为平坦,有号称火星上最大平原,直径达3300公里的乌托邦平原。这里的平原面积广阔且地势平坦,中心区域更是低于火星基准高度7000米。比起南半球降落难度;近些年,中国的天问一号、祝融号;美国的维京号、海盗号等携带诸多科研设备的火星车,都将此处选择为着陆地点,进行科研探索。它们将执行分析火星是否人类适宜居住的任务。

众所周知,地球的四大文明均起源于平原,如两河流域、黄河流域。到这里,可能很多人都会想,那在火星平原,是否也会有也有水源的存在呢?答案是肯定的!2016年,维京二号火星车的雷达探测器首次定位发现,乌托邦平原下富含大量水冰的沉积物。2021年,祝融号火星车更是在这片区域观察到类似地下水涌出的现象。根据NASA的探测雷达数据显示:火星两极和中纬度地表下存在大量的水冰。

这些证据,更是有力证明了火星过去曾有水存在,目前水资源分布在乌托邦平原,只是因为低温以另一种冰的形式存在。除去科学探测,世界各国的科幻片更格外热衷火星这片土地。从1959年的第一部火星题材的科幻电影《愤怒的红色星球》,到如今备受好评的《星际旅行》;从火星地表有着巨大规模的城市,到将乌托邦平原作为星际联邦的主要造船基地。人们无一不在梦想,未来有一天真正意义上将火星作为人类的新家园。

读到这里,可能很多人都在问,那一天,真的离我们远么?这里,NASA给出了一份准确的回答。今年4月,NASA宣布在火星研究领域取得重大突破 —— 毅力号漫游车通过某项关键技术,成功地把火星中二氧化碳占比高达95%的大气转化为可供人类呼吸的氧气。随着马斯克放出豪言,移民火星;欧洲航天局计划在2035年前,将人类送到火星;俄罗斯航天局面向全球招募志愿者,进行为期520天的火星模拟生存之旅。可以看出,移民火星这一天,真的不远了。

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在哪里见过
太师级
学习科学知识。
2023-12-23