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火星——人類的鄰居,未來的新家園?

火車頭南棵社區(qū)劉強(qiáng)
一個愛科普知識的達(dá)人
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18世紀(jì),人們通過觀測發(fā)現(xiàn),火星的直徑約為地球的一半,自轉(zhuǎn)軸傾角、自轉(zhuǎn)周期與地球相近。19世紀(jì)初,借助地面望遠(yuǎn)鏡,天文學(xué)家更是在火星上觀測到一個明亮的光點 —— 一座盾形的火山。隨后,人們將這座火山命名為奧林匹斯山。1964年,水手4號火星探測器傳回了人類歷史上第一張火星表面的照片。照片中,人們對這座奧林匹斯山,有了一個更加真實地了解。奧林匹斯火山海拔21171米,高度是珠穆朗瑪峰的2.5倍,寬度更是約為600千米。有人好奇,在體積略小于地球的火星,為什么能有如此高峰,是不是和地球有著某些同樣相關(guān)的因素呢?科學(xué)家隨后指出:漫長的歲月里,珠峰所在地原本是一片海洋,從陸地上沖刷來大量的碎石和泥沙,形成這里厚達(dá)3萬米的海相沉積巖層。在地殼板塊的劇烈碰撞中,擠壓而緩慢抬升,形成了如今的高度。而奧林匹斯火山,是一座活火山?;鹕降叵碌臒崃靠梢苑€(wěn)定的輸出,將熔巖持續(xù)的推高。

這個發(fā)現(xiàn),讓人們大失所望。認(rèn)為火星雖和地球類似,但遍布撞擊的隕石坑,仿佛一片死寂之地。直到1971年,NASA的 “水手9號” 宇宙探測器,拍攝到一張至關(guān)重要的照片。這張傳回照片,讓人們發(fā)現(xiàn)了火星上的另一道著名的標(biāo)志,被譽(yù)為火星疤痕的 “水手谷” 。這條被譽(yù)為太陽系最長最大的峽谷,足有2500英里,相當(dāng)于洛杉磯到紐約的距離。它其中包括8座峽谷、山脈、平原。在它的形成原因方面,科學(xué)家們認(rèn)為與地球上的東非大裂谷形成機(jī)制一樣。那么這條水手谷,是否也會和東非大裂谷一般,發(fā)現(xiàn)水分存在的證據(jù)呢?

果然,接下來的觀察中,科學(xué)家們在峽谷的東端,找到了早期洪水泛濫的證據(jù)。此處的堪德峽谷曾完全浸泡在水中;峽谷兩側(cè)的黏土礦物,更是巖石和巖屑曾被水嚴(yán)重侵蝕的有力證明;而當(dāng)年洪水沖刷出河道,正是如今的凱希谷。

作為生命的起源,水的重要性可謂不言而喻。這個發(fā)現(xiàn)大大的提升了火星曾經(jīng)可能存在生命物質(zhì)的可能。于是,科學(xué)家們進(jìn)行了大膽假設(shè),火星上的不少大坑,除去隕石坑外,極有可能是早期形成的湖泊,干涸后留下的大坑。這其中“杰羅澤隕石坑” 更是受到了人們的普遍關(guān)注。人們發(fā)現(xiàn)它的早期起源是一個湖泊,因為河水的匯入,泥沙在坑邊四周大量堆積。隨著時間推移,火星水分蒸發(fā)掉后,這些地形被完整地保留下來,而這片區(qū)域則是最有可能保存早期生命的完整信息。

為了探尋火星古代微生物的生命跡象,今年的2月18日,美國毅力號火星探測器便直接選擇在杰羅澤隕石坑著陸。在為期百天的工作中,除了收集火星的地質(zhì)、氣候特征,它還將采集了豐富的巖石、土壤樣本;為下一步探索,鋪平道路。如果說火星南半球的探索(奧林匹斯山,水手谷、杰羅澤隕石坑)是為了探求火星地貌的形成機(jī)制,驗證是否有水的存在,搜尋早期生命信息;那么火星北半球的研究,則是為人類真正意義上的移民火星,做好的一系列準(zhǔn)備。

區(qū)別于南半球的坑坑洼洼,峽谷山脈;北半球的地勢較為平坦,有號稱火星上最大平原,直徑達(dá)3300公里的烏托邦平原。這里的平原面積廣闊且地勢平坦,中心區(qū)域更是低于火星基準(zhǔn)高度7000米。比起南半球降落難度;近些年,中國的天問一號、祝融號;美國的維京號、海盜號等攜帶諸多科研設(shè)備的火星車,都將此處選擇為著陸地點,進(jìn)行科研探索。它們將執(zhí)行分析火星是否人類適宜居住的任務(wù)。

眾所周知,地球的四大文明均起源于平原,如兩河流域、黃河流域。到這里,可能很多人都會想,那在火星平原,是否也會有也有水源的存在呢?答案是肯定的!2016年,維京二號火星車的雷達(dá)探測器首次定位發(fā)現(xiàn),烏托邦平原下富含大量水冰的沉積物。2021年,祝融號火星車更是在這片區(qū)域觀察到類似地下水涌出的現(xiàn)象。根據(jù)NASA的探測雷達(dá)數(shù)據(jù)顯示:火星兩極和中緯度地表下存在大量的水冰。

這些證據(jù),更是有力證明了火星過去曾有水存在,目前水資源分布在烏托邦平原,只是因為低溫以另一種冰的形式存在。除去科學(xué)探測,世界各國的科幻片更格外熱衷火星這片土地。從1959年的第一部火星題材的科幻電影《憤怒的紅色星球》,到如今備受好評的《星際旅行》;從火星地表有著巨大規(guī)模的城市,到將烏托邦平原作為星際聯(lián)邦的主要造船基地。人們無一不在夢想,未來有一天真正意義上將火星作為人類的新家園。

讀到這里,可能很多人都在問,那一天,真的離我們遠(yuǎn)么?這里,NASA給出了一份準(zhǔn)確的回答。今年4月,NASA宣布在火星研究領(lǐng)域取得重大突破 —— 毅力號漫游車通過某項關(guān)鍵技術(shù),成功地把火星中二氧化碳占比高達(dá)95%的大氣轉(zhuǎn)化為可供人類呼吸的氧氣。隨著馬斯克放出豪言,移民火星;歐洲航天局計劃在2035年前,將人類送到火星;俄羅斯航天局面向全球招募志愿者,進(jìn)行為期520天的火星模擬生存之旅??梢钥闯觯泼窕鹦沁@一天,真的不遠(yuǎn)了。

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太師級
學(xué)習(xí)科學(xué)知識。
2023-12-23