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火星真的适合我们居住吗,它与地球有什么相似之处?

泡在奶味里1年前 (2023-12-03)阅读数 16#综合百科
文章标签火星地球

现在的火星并不适合人类居住,但是它跟地球确实有相似之处

首先可以确定的是火星上面跟地球一样曾经有水,大海、湖泊以及小河小溪,这都都是有的。只不过随着时间的流逝,这些水资源都慢慢的被冻结在了火星的地表,当然也可能慢慢的在宇宙中被蒸发掉了。其次火星上面的地势相对比较平坦,跟地球很相似。

水是人类来与生存的基础,所以以前那个有水的火星,可能会适合人类居住。但是现在的火星环境已经改变了,所以已经不适合人类居住了。

如果现在的人要去火星上面生活的话,那么需要提前做好一系列的准备。现在的火星就像是一片大沙漠,只不过它的沙丘比地球上面的要大两倍都不止。并且地球上面的引力是火星上面的三倍大。所以如果要到火星上面去生存的话,第一个需要具备的就是超强的抗辐射的能力和抗寒的能力,第二个需要准备的就是足够人类呼吸一辈子的空气以及食物,第三个就是需要喝不完的水。

从上面这三个必需品来看,人类没有办法完成,所以现在要到火星去居住是不可能的,但是火星既然曾经存在过海洋等水资源。谁知道以后火星不会再重新有水呢?在宇宙中,火星算是跟地球的环境最相似的,因为他曾经存在过海洋。但是这只是相对的,相比于宇宙中其他的星球,火星就显得更适合。

但是如果考虑实际情况的话,火星并不是绝对的适合,毕竟还是缺少一些适合人类生存的必需品。首先火星上面没有空气就没有办法让人生存,这也是很大的一个难题。再加上现在没有了水资源,人类也没办法支撑下去,在沙漠里没有水和食物,是不能生存下去的。

水和有机物,是可能与生命的存在息息相关的重要条件,因此也是深空探测中魂牵梦萦的重要搜寻目标,但这里所说的“水”,其实都是特指的“液态水”。

而固态形式的水,也就是水冰,其实在内太阳系(小行星带以内的太阳系)并不罕有,在外太阳系(小行星带以外的太阳系)就更常见了。毕竟要想让水冰稳定保存下来,需要的条件要简单得多:够冷就行。

那么火星上有没有水冰呢?不仅有,而且还不少。

火星地表的水冰

火星的南北极地区就常年有大量的水冰暴露在表面上。火星的自传轴倾角和地球差不多(接近25°),所以和地球一样,火星也有鲜明的四季变化,也有终年冰封的南北极。只不过,火星的南北极冰盖里不仅有水冰,还有干冰(固态二氧化碳)。再加上火星比地球离太阳更远,总体来说还要比地球更冷一些。

火星的南北极和地球一样终年覆盖着冰层。

那中低纬区域可能有水冰存在吗?

虽然火星现在的自转轴倾角和地球差不多,但在历史上,火星的自转轴倾角有过从约10°到约60°的剧烈动荡。当自转倾角很大的时候,中低纬甚至赤道区域都有可能像如今的极区一样,有着适宜水冰存在的低温;但随着自转倾角的减小,中低纬度的温度随之增高,地表水冰就呆不住了……

所以如果是地表水冰的话,答案应该是“没有”。

但,地下还是可以有的嘛~如果这些水冰在还没升华散逸的时候就被表层土壤埋起来了,就相当于有了一层隔热层,那么即使是中低纬度也是可能会有水冰的……吧?

几十年前,科学家们通过理论分析和对海盗号获取的火星大气数据的分析,就做出了这样的预测[2-4]。

寻找火星地下水冰的漫漫长路

这一预(猜)测(想)在新世纪的火星探测热潮中很快就被着陆器和轨道器传回来的数据证实了。

2001年发射的火星奥德赛号轨道器搭载的伽马射线光谱仪GRS(Gamma Ray Spectrometer )首次在火星上探测到了氢的存在,间接证实了火星地下含有水冰[5]。哦对了,这家伙和机遇号火星车一样,也是个超长待机的主儿,到现在仍在火星上空工作着。

奥德赛号的伽马光谱仪测量的火星全球超热中子量分布。因为超热中子被氢原子慢化的效率最高,所以观测到的超热中子量越低就代表氢的富集度(水冰含量)越高,白线划定的区域被认为地表80cm以下有稳定存在的水冰。来源:参考文献[5]

2008年发射的凤凰号着陆器就更加给力了,因为它……直接挖到了水冰……而且既挖到了高纯度的水冰,也挖到了渗透在土壤中的纯度不高的水冰,堪称一记实锤?[6]。但凤凰号的着陆点在火星北纬68°附近,还是挺高的。

火星真的适合我们居住吗,它与地球有什么相似之处?

在没有着陆器和火星车实地挖掘的情况下,我们如何才能知道,比这更低的中纬度上还有没有大量的地下水冰存在呢?

2009年,亚利桑那大学的Byrne和Dundas团队提出了一种极其巧妙的方法:虽然我们不能亲身去火星掘地三尺,但自有大自然把地下的物质挖出来给我们看呀!他们通过对中纬区域新产生的小型撞击坑进行连续跟踪,发现有些撞击坑中的明亮溅射物在火星勘测轨道飞行器(MRO)携带的CRISM光谱仪的分析中显示出含有水冰。更重要的是,这些亮斑过了几个月消失了!这表明,这些年轻的撞击坑挖掘出的确实是地下的水冰,然后这些水冰暴露出地表之后很快就升华散逸了。

这样的新鲜撞击坑他们一共找到了五处,总体都位于北纬40-55°范围,证明中纬区域的地下确实有水冰存在[9]。但因为这些年轻撞击坑都很小,向下挖掘深度只有几分米,所以这些信息并不能告诉我们这些水冰到底量有多大,垂直分布如何。

火星中纬区域的大量水冰

Dundas团队发现,火星中纬区域一些可能是塌陷和滑坡导致的断崖,在经过了色彩加强处理的超高分辨率MRO HiRISE影像中很有点不一样:它们呈现出与周围环境不同的色彩(也就是下图右上的蓝色区域,不过要注意的是,这里是色彩加强处理过的结果,并不是真实的颜色),表明这些剖面中物质的成分不同。也就是说,这些断崖相当于是大自然赠与的天然剖面,可以让我们从中窥见火星地表以下的地层结构,而这些地层中暴露出来的成分不同的物质,可能就是水冰。

为了证实这一猜想,他们在火星中纬度区域苦苦搜寻,共在南北纬55°附近找到了8处有类似特征的断崖(scarp),全部都非常年轻。其中scarp 1-3三处在夏季中期时的CRISM光谱分析中显示出了明显的水冰吸收,表明这里含有纯度较高的水冰(杂质不超过1%),而不是渗透在土壤中的纯度不高的水冰。

也就是说,这是第一次在火星中纬地区发现了大量纯净的地下水冰。

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