今日火星金山失去昔日青山
火星怎样失去了宜居性气候?太阳风暴的袭击可能是其中的答案。英国摇滚歌星埃尔顿·约翰在歌曲"火箭客"中唱到,"火星不是哺育孩子的好地方,它事实上寒冷得如同人间地狱",唱词反映了火星世界的真实气候,火星表面不适合星际穿越的"火箭客"开一场震耳欲聋的演唱会,非常稀薄的火星大气不允许"摇滚乐队"的成员深呼吸一口。在火星与地球生命历程的竞赛中,火星不幸"输在了起跑线",今日地球被广袤的森林和草场、连绵的城市和乡村覆盖,今日火星却是大片荒芜的土壤和岩石,极寒冷和极炎热交织的大陆没有一线生机,静静地等候地球人或地球"外星人"的到访。
38亿年前,火星失去了生命保护盾牌的磁场,火星从那时起失去了生命孵化器的条件,它曾拥有类似地球的大气,火星大气逐渐减少到非常稀薄的浓度,只相当于地球大气的1%,失去了大气层的保护,紫外线和其它宇宙射线毫无遮拦地辐射火星,它的表面变得不再适合生命的存在。在火星湿润的土壤中也许存在微生物,但对"火星人"几千年的猜想和稀奇古怪的"发现"都不攻自破。人们不知道在火星上究竟发生了怎样的情形。MAVEN研究项目的科学家在《科学》杂志上发布了对火星生命的研究成果,人们从中可以了解火星荒芜的端倪。火星的荒芜与贫瘠与数十亿年前的太阳风暴袭击有关,科学家发现了证据,在大部分火星区域的极光在夜空中闪闪发光。
宜居性变化
火星在38亿年前也许产生了生命,地球生命的起源发生在同一时期,越来越多的观测数据显示,几乎所有构成生命的条件在那一时期都出现了,诸如:在行星表面流淌的液态水,水有"自然雕塑家"之称,在水流长年累月的冲刷下,凿开了河流、渠道,带来了粘土和其它依赖于水的矿物质。在38亿年前,火星也许发生了一次改变命运的天文灾难,一个行星尺度的天体撞击了火星,火星磁场在碰撞中被彻底销毁,在火星古老的南半球高地,地壳上存有异常的磁场痕迹,这是古老火星磁场存在的证据。曾经的磁场保护了火星大气层,消除了太阳风和高能宇宙射线对火星表面的强烈辐射,火星生命随着磁场的消毁而消灭。
MAVEN使命从2014年9月开始实施,科学家在研究火星大气"逃逸"的成因中使用了先进的观测仪器。气体物质如何从大气层逃逸到外层空间?太阳风发挥了关键作用,"呼啸而过"的太阳风强度达到了每秒百万吨,"太阳风"实际上是一束束带电的粒子流,太阳风的破坏作用很好地解释了水在早期火星表面消失的原因,不仅如此,火星大气中的其它化合物也消失了。有一种简单的理论表明,水和大气随时间的推移流向外太空,太阳风引起了大气流动性的增加,火星表面的水源一部分渗入地下,变成了储量巨大的固体冰。早期的太阳昏暗而活跃,耀斑和日冕更为频繁地喷发,太阳风冲击了路途上的任何物体,其中包括早期火星。
在2015年3月8日的太阳风事件,太阳风激波冲击了路途上的火星,科学家由此在火星上观测到最强的太阳风事件,在风暴的影响下,流出大气层的气体物质数量增加了十分之一。观测结果支持了一种理论学说,太阳风激波提高了大气物质的"逃逸速度"。数十亿年前的更强太阳活动意味着大块、大块的气体从火星大气层逃到外太空,火星大气的"大逃亡"标志着火星生命的终结。大气损失是否说明火星曾有的生命全部停止?不一定完全如此,
最近的研究成果显示,盐水渗出了火星地表,但严酷的地表环境不利于生命的生长,寻找生命迹象的最好场所也许在火星地表下。天外火星2018使命将使用机器人手臂,钻探到地表下2米深处,这一深度足以抵抗外部辐射的作用,地下空间也许是过去和现在火星生命活动的场所,在地下空间发现生命的可能性不大。科学家在2019年才能得到火星地面下的土石样本,欧航局和俄罗斯合作的天外火星2018使命将把摄像机和探测仪器送到火星表面。
北极光
火星极光非常像地球极光的类型,北极光现象与地球磁场有关,地磁场受到太阳风的干扰,当太阳风携带的带电粒子进入大气层的上层时,在撞击过程中由于失去能量而产生闪耀,最闪亮的极光被称为"离散极光",但也有发出昏暗光芒的"漫射极光",火星快车探测器已发现火星上的离散极光,但新的观测证明,漫射极光出现在远离极地的地方,在火星所有区域可能都有漫射极光在夜晚的闪耀。太阳风的能量粒子撞击大气层时引起了极光,然而与太阳风不同,可在紫外波段看见两种类型的极光。
MAVEN使命取得了一项意外发现,在火星周围发现了所有类型的尘埃,火星是一颗尘埃行星,发生季节性的全球沙尘暴。MAVEN使命发现的尘埃位于火星大气层的上部,这些尘埃似乎不是来自火星,而是来自行星间的区域。火星的更多发现鼓舞了科学家的信心,他们更加接近对火星大气层历史和命运的正确认识,结合其它火星探测使命的成果,可以很好地解释火星在过去的岁月展现了怎样的宜居性。展望今日火星的宜居性,今日的"火星移民者"或"火星殖民者"也许有在火星实现居住梦想的可能,有一些"火星迷"已开始讨论如何在火星上获取一块属于自己的土地。
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