*本文为「三联生活周刊」原创内容
主笔 | 苗千
在2020年7月23日离开地球,经过6个月的飞行,中国“天问一号”火星探测器进入火星轨道,为火星拍摄照片,对其进行科学探测。2021年4月24日,“天问一号”携带的火星车被正式命名为“祝融号”。对于火星探测任务来说,进入火星轨道,在火星上空进行探测的难度相对还不算太大,最为惊险的,则是以高速进入火星大气层,最终登陆火星的表面——这也将是对“祝融号”最大的考验。
火星可以说是太阳系内最难以登陆的天体之一。因为火星表面的引力相对较大(大约相当于地球的三分之一),又有无法被忽视的大气层(表面密度大约为地球的百分之一)。对于任何想要登陆的探测器来说都要经历重重危险。而且因为火星距离地球遥远,在所处的位置想要与地球进行通讯需要10分钟以上的时间,而探测器最为关键的下降登陆过程总共只有7分钟左右,地球无法对其进行临场指挥,只能任由其根据之前的设计自行降落。因此国际上把这个关键的过程称为“恐怖七分钟”。
在离开地球将近10个月之后,“祝融号”终于也迎来了属于自己的“恐怖七分钟”。在整个登陆过程中,“祝融号”顺利完成了姿态控制、在超声速状态中打开降落伞、抛隔热大底、降落伞和支撑结构脱离、反推火箭工作、悬停避障、减速软着陆等一系列复杂动作。地球终于在北京时间2021年5月15日8时20分左右得到了来自火星的确认消息,“祝融号”成功登陆火星!
“天问一号”着陆模拟图 (图源:视觉中国)
很多人都还记得,在2020年七月的火星探测窗口(以地球为基地,大约每两年会出现一个持续时间大约为一个月的火星探测发射窗口),阿联酋的“希望号”,中国的“天问一号”,以及美国的“毅力号”火星探测器相继离开地球前往火星。“希望号”主要在火星轨道上进行科学探测,并没有登陆计划。“毅力号”在2021年2月19日已经成功完成登陆,而中国火星车“祝融号”终于也成功登陆,即将进行自己“绕,落,巡”三个探测步骤中的最后一项,在火星表面进行科学探测。
祝融号登陆的位置,位于火星表面最大的平原——北半球的乌托邦平原(Utopia Planitia)。祝融号将在那里进行一系列的科学探测。根据天体化学与地球化学家、中国科学院院士欧阳自远介绍,中国此次的火星探测任务总共携带了13种科学仪器,其中“祝融号”火星车自身携带了6种,要探测火星地下的土壤分布,土壤的成分,以及地下水的分布。此外“祝融号”还携带了一个气象站,用以记录火星的气候变化。
“天问一号”着陆器及巡视器(图源:CNSA)
从好奇到探测,人类通过各种方法对火星进行探索的历史堪称久远。火星在夜空中显得尤为明亮,又有着与众不同的红色,中国古人描述它“莹莹如火”。站在地球上来看,火星的移动轨迹和亮度都让人捉摸不定,它因此得名“荧惑”。因为在冥冥之中感觉到这颗行星与人世间有所关联,中国古人会通过荧惑的位置和动态来占卜地面上的吉凶。出于类似的原因,这颗行星在天空中时东时西,时而凝滞不动的轨道也让其它的文明觉得难以捉摸,甚至感到厌恶。在4000年前,古埃及人称火星为“红色之星”(Her Desher),古巴比伦人称它为“死亡之星”,罗马人则沿用了古希腊人的说法,以战神的名字命名火星“Mars”。那么,对于21世纪的人类来说,火星又意味着什么?人类为什么一定要去火星?可以说目前重要的原因,就是去寻找生命。
寻找火星生命
寻找火星生命——这不仅是一个科学问题,也是一个会令整个人类社会都为之兴奋的话题——这关系到了人类社会的各个维度:生命的本质是什么,人类是否孤独?生命是否还有更多的可能?但是面对这样一个与地球同源,当前环境却又大不相同的临近行星,人类又该从哪里开始去寻找火星生命的痕迹?
想要在火星寻找生命的痕迹,首先涉及到人类如何去理解生命现象本身。问题在于,地球是目前人类已知的宇宙中唯一产生出生命现象的行星。去外星寻找生命,只能从人类对于地球生命的理解出发。生命的存在依赖于各种条件的配合,那么什么才是最关键的因素?从人类对于地球的理解来说,想要证明一个环境能够孕育出生命的标准很高——需要有水,有构成生命的必要元素(比如碳),还要有稳定的能量来源,而且这些条件又需要在同一个地质时期内全部被满足。在一个环境中即使这些条件全都具备,人类科学家也还需要对其具体评估,然后再去界定在特定的条件下会产生出什么类型的生物。
2020年7月23日,“天问一号”火星探测器从海南文昌航天发射场成功发射。(图源:视觉中国)
在所有支持生命存在的因素之中,水是最重要的。“跟随水的踪迹”是目前人类行星科学家们寻找地外生命迹象的首要准则。水是生命之源,水可以深刻改变一颗行星的环境,也能够孕育出生命。火星蕴含着大量的水资源,这个结论固然已经被证实,无可置疑。但是火星所储存的水是否能够,或者曾经能够在火星营造出一个适合生命现象产生的环境?再进一步讨论,如果火星在40多亿年的历史中,尤其是在自然环境尚未变得像现在这样恶劣时,曾经产生出类似于地球的生命现象,那么它们又可能在火星留下什么样的痕迹?
研究火星上水的存在形式和变化过程,是理解火星和寻找火星生命的关键——并不是只要有液态水就能够孕育出生命,水资源要新鲜,不能含有太多的盐分。在高盐度的环境中细胞的渗透压过大,无法生存。另外,水的酸度也很重要。虽然在地球上的一些极端环境中,人类发现了可以在酸性环境中生存的生物,但显而易见的是,在相对中性的水中可以出现更多的生命形式,也就有更大的可能演化出复杂的生命体。而且以地球的环境类比,行星的液态水最好是存在于表面,有稳定的水源和水流,比如稳定的湖泊或是河流最适合生命现象的产生和繁衍。
目前人类对于火星的探测显示,在它40多亿年漫长的历史中,或许有几百万年的时间,在表面上曾经存在过由液态水形成的河流。这样的时间长度,相比于几十亿年的行星历史来说虽然只是短短的一瞬,但也有可能就是在这期间衍生出过火星生命。以地球为例,生命现象的存在,除了水分之外,还需要碳,氢,氮,氧,磷和硫等构成生命的必要元素——相比之下,氮元素和碳元素又比较特殊,它们需要存在于土壤之中,却又不能够与土壤中的矿物质结合得太过紧密,让微生物无法采集和利用。这些物质需要能够溶于水中,容易被微生物所吸收——这些条件火星都有可能满足。
在火星的漫长历史中,是否曾经有过哪怕一段极短的时间,所有出现生命现象的条件都同时得到了满足?这还需要对火星的岩石和土壤进行进一步研究。在2008年抵达火星的“凤凰号”(Phoenix)探测器检测火星土壤略呈碱性,PH值为7.7。火星土壤中含有镁,钠,  钾,和氯元素,这些都是种植植物所必须的元素,不过在其中也还含有0.6%的高氯酸盐。科学家们相信,在远古时代的火星土壤中,其中的氮元素可能容易被生物所取用,至于其它物质,例如磷元素的情况,还需要进一步探测。如果人类的探测器能够在火星土壤中发现一些相对集中的富含氮元素和磷元素的沉积物,就有相当大的可能说明这些物质曾经可以溶于水,并且可能曾经被火星的微生物所吸收,参与了微生物的新陈代谢过程。
在火星大气层中,尤其是远古时代的火星大气层中含有大量的二氧化碳。在2012年抵达火星的“好奇号”(Curiosity)探测器在火星一个干涸的“湖底”也发现了大量的碳元素。有些生物有可能可以直接通过代谢过程,从二氧化碳中提取碳元素,通过溶解于水中的二氧化碳建设细胞组织。好奇号在火星土壤中发现了黄铁矿,磁铁矿和雌黄铁矿,这也可能具有重大的意义,因为这些矿物有可能为一种特殊的生物提供能量来源——这就是目前好奇号还在寻找的“化能自养生物”(Chemolithotrophs),这种生物能够通过存在于岩石中的化合物获得生命活动所需的能量。
布满陨石坑的火星地表 (图源:ESA)
假如真的曾经存在过与地球生物类似的火星生物,那么经过数十亿年的岁月变迁,加之火星气候发生了巨变,此时登上火星表面的人类探测器,乃至在未来亲自登上火星探索的人类宇航员,应该如何寻找和判断火星生命留下的痕迹?这又涉及到了可能存在的火星生命如何保存,如何改变火星土壤的问题。在这方面,人类需要理解生物降解的过程,推导出古生物的遗迹留存至今的状态,并且以地球作为参照来给出答案。
即使是在地球上,人类也极少能够发现在几十亿年前生命存在过的证据。不同类型的生物生活在不同的环境中,它们在环境中能够留下的生命痕迹也各有不同。在地球前20亿年的历史中,所产生的生命形式几乎都是单细胞生物。如果曾经存在火星生命,有很大可能也是从单细胞生物开始。想要寻找它们在火星存在过的证据,不仅需要这些生物在火星的土壤和岩石中留下足够多的痕迹,还需要这些痕迹能够在数十亿年的时间里没有被宇宙射线所完全摧毁。
由有机物构成的生命体在死亡之后会发生降解,生物的遗迹转化为沉积物,进而转化为岩石。这些物质会一层层的沉积下来,暴露在液体中发生岩化作用,从湿润的糊状逐渐变为坚硬的岩石。而水流一遍遍的冲刷,会带走生物遗迹中的一些化学物质,土壤中生物遗迹的化学成分会发生变化,一些物质会发生氧化,变成气体溢出,有机碳逐渐转化为无机碳。从这个角度来说,火星上丰富的水资源可能反而不利于生物遗迹的保存。
即使没有经历这些复杂的岩化过程,在火星表面的生物遗迹也可能受到宇宙射线的轰击而消失。那么,即使在火星表面曾经存在过生命现象,它们是否还有可能留下清晰的痕迹?来自宇宙射线的轰击不大可能让火星表面的所有有机物分子都完全消失——人类在一些有几十亿年历史的陨石上仍然发现过有机物分子——也就是说,如果在火星表面确实曾经存在一些生物遗留的有机物分子,那么时至今日,仍然可能会有一些遗留的痕迹等待人类去发现。经过科学家计算,在火星地表的有机分子,比如氨基酸,在宇宙射线的辐射之下,每隔6亿5000万年就会只剩下千分之一。以这个比例来计算,就算现在在火星的表面还存有一些来自远古火星生命的有机分子,必然也已经所剩无几了。人类想要寻找火星生命曾经存在的切实的,大量的证据,可能需要深入到火星的地下去寻找。
图源:视觉中国
人类对于寻找火星生命寄予了怎样的希望,一个必须面对的现实是,人类目前仍然对火星所知甚少,对于火星生命可能的状态和经历,也都只能通过对于地球生命的研究进行类比。也正是因为如此,或许一个发现就有可能改变全局。火星快车号人造卫星(Mars Express)曾经在火星大气中检测到氨的成分,这有可能是来自火星生物,也有可能来自于火星的火山;而火星微量气体任务卫星(ExoMars Trace Gas Orbiter)也曾经在火星的大气中发现些微的甲烷成分,这同样激发了人们关于火星存在着微生物的想象;好奇号火星车曾试图分析火星大气中甲烷所含有的同位素,希望以此来判断这些气体是由生物释放还是另有来由。结果显示这些气体源自火星生物的可能性不大,即使来自火星生物,也是在地表以下极深的位置,人类的探测器目前无法触及。
最大的惊奇仍然可能来自于水的启示。火星快车号人造卫星从2003年开始就对火星进行地质探测,在卫星上还搭载了一个名为“火星次表面和电离层探测先进雷达”的科学仪器,可以对火星地表以下进行勘测。在软件升级之后,经过三年多的探测和分析,科学家们发现在火星南极高原(Planum Australe)区域的冰层之下,很有可能存在有大量的液态水。
根据科学家们2018年7月在《科学》(Science)杂志上发表的论文报告,在这个区域的冰川表面1.5公里以下,可能存在有20公里宽,大约几十厘米深的大量的液态水。人们对于在火星地表之下可能存在有液态水早有怀疑,但这是至今为止人类获得的最为可靠的探测证据。另外考虑到目前雷达还只是对火星的南极高原区域进行勘测就已经有了这样的发现。一旦这个猜测被证实,科学家们就有理由推测,在火星各处都可能在地表以下储存有大量液态水。
这个尚未被确认的发现难以不让人联想到人类在地球的类似经历。直到20世纪下半叶,人类才在地球南极附近的冰面下发现了世界最大的淡水湖之一,沃斯托克湖(Lake Vostok)。这个230公里长,50公里宽,800米深的淡水湖被深埋在大约3.7公里的冰面之下。在人类发现它之前,这个淡水湖已经与世隔绝了至少1500万年的时间。在这种没有阳光照射,温度低于0摄氏度的极端恶劣的条件下,科学家们仍然从湖水中发现了众多微生物的痕迹。
在火星的地表以下,是否真的存在含水量巨大的火星湖或是地下海洋?在这样的环境中固然可以免受宇宙射线的袭击,但水的含盐量会否太高?如果人类真的有机会探测到火星的地下湖,是否会发现一个全新的世界?这些疑问,需要未来一代又一代的火星探测器,乃至亲自探访火星的人类宇航员给出答案。
蓝色星球的红色兄弟
尽管人们对于恒星和星系的形成原因和过程仍有争论,但目前的主流理论认为,在大约46亿年前,在如今太阳系的区域还只存在着大量的气体和灰尘颗粒在宇宙中打转。在一个时机,这些气体和灰尘颗粒受到了某种扰动——或许是受到了附近超新星爆发的影响,于是它们开始在引力的作用下聚集起来。在中心区域,主要由氢气聚集形成太阳,这个巨大的新诞生的恒星占据了整个太阳系99.86%的质量。而在太阳的周围,剩余的一些灰尘,气体和冰聚集挤压在一起,又形成了一个个由融化的金属作为内核,具有地幔和地壳结构的类地行星。
如果进行类比,在太阳系的行星系统中,地球和火星就如同是一对在幼年时处处相似,但是之后的境遇却又完全不同的兄弟(火星形成的时间可能稍早于地球)。相比之下,火星距离太阳更远,是地球与太阳距离的1.52倍,接收到的阳光是地球的43%。即便如此,火星在形成初期的地表状况很可能与地球类似。在形成初期火星同样有活跃的火山活动,喷发出气体的成分可能也与地球类似,这让火星拥有了足以保持其表面液态水资源的致密的大气层。
火星与地球在组成结构上也颇为相似。这两颗行星都拥有一个炽热的,由融化的金属所构成的内核,又因为这些金属在内核的流动产生出全球性的磁场;内核之外,两颗星球都具有地幔和地壳结构;都拥有活跃的火山活动;在表面同样都覆盖了大量的液态水,致密的大气层又可以保持水分不至蒸发流失到宇宙空间之中。在太阳系所有的行星中,火星的季节也与地球最为近似。这是因为两颗行星公转的倾角相似,而火星公转的周期大约是地球两倍——一个火星日和一个地球日的时长大约相同,但一个火星年却大约相当于两个地球年,火星季节的长度也大约是地球两倍。火星的表面温度低于地球,在冬天时最低可以达到零下135摄氏度,而在夏天时赤道温度最高可以达到35度。
地球与火星的外观和大小对比 (图源:NASA)
火星和水星,金星,地球几个太阳系内侧的类地行星一样,表面被火山喷发,大气层中的灰尘,还有来自太阳系内部其它天体的撞击等因素共同塑造。在太阳系形成的初期,距离现在41亿年前至38亿年前的一段时间,也就是所谓的“后期重轰炸期”(late heavy bombardment),火星与其它几颗太阳系内侧的天体一同经历了众多陨石和小行星的轰击。来自太空的撞击在火星表面上留下了众多的陨石坑,也因此形成了巨大的平原——这看上去如同火星的累累疤痕,但人们也可以由此判断在火星表面各个区域的形成时间。
火星的阿尔西亚火山(Arsia Mons)在活跃时期曾经每隔1百万年到3百万年就会发生一次猛烈的爆发,喷射出大量的岩浆,但是它距今最近的一次喷发也是在5000万年之前,从此之后,火星的火山活动逐渐平静——那正是地球上的恐龙大规模灭绝之际。人类虽然还没有观测到过火星火山的爆发,但是探测显示,在距今10万年前在火星依然还有火山活动,一切尚未完全归于沉寂。
如今,太阳系内的第三行星依然蔚蓝,但第四行星已经成为一颗被荒漠覆盖的红色星球。与地球表面被大气层包裹之下呈现出海洋的蔚蓝色不同,火星的红色来自于其表面土壤中所含有的大量氧化铁成分,使它在地球的夜空中清晰可辨。只是在人类几千年的历史中,绝大多数曾经仰望星空,凝视过火星的人,都不会想到他们的眼中所见,与自己身处之地,是两颗在形成初期环境极其相似的行星。它们在之后的几十亿年里分道扬镳,以至于通过相对的颜色就能够彰显出彼此迥然相反的命运。
火星与地球在形成初期的众多相似之处中,最为关键的就在于两颗行星都是被致密的大气层所包裹,在表面存在液态水。形成初期的火星是什么样貌?类似于推测形成初期的地球环境,人们只能通过蛛丝马迹来进行猜测和还原。在40多亿年前,地球大气层中富含由火山喷发而出的甲烷,氨气,氢气,还有一部分未溶于水的二氧化碳,二氧化硫等。而后经过地球微生物数十亿年的转换,现在地球大气层的主要含有氮气,氧气,二氧化碳和水蒸气等成分。火星的原始大气或许和地球原始大气的成分类似,而目前在火星稀薄的大气层中包含了96%的二氧化碳,1.93%的氩气,1.89%的氮气,少量的氧气,还有富含氧化铁的大量灰尘悬浮其中,这使得在火星表面向远处看去呈现出黄褐色,在沙尘暴的天气里大气还会呈现出一点粉色。
图源:视觉中国
因为在表面曾经有液态水的存在,加上其它的种种因素,塑造出了火星表面丰富的地貌。火星表面并不平坦,火星表面长近4000公里,最深处达到7公里的水手峡谷(Valles Marineris)是太阳系内最深的峡谷;而外表为盾状的火星火山奥林帕斯(Olympus Mons)直径达到600多公里,高25公里,是太阳系内最大的火山。而火星表面一些看似样式统一的沟渠,非常可能是在火星表面由冰所融化的液态水进行冲刷的结果。有些沟渠上陨石坑的痕迹极少,说明这可能是在最近几百万年的时间里形成的(也有人怀疑这些沟渠是由火星表面的液态二氧化碳和全球性的沙尘暴所共同塑造)。
美国航空航天局发射了数个火星着陆器和探测器到达火星表面进行实地探测,分析火星土壤的成分。在2004年,“机遇号”(Opportunity)探测器在火星土壤中发现了黄钾铁矾成分,形成这种物质需要酸性水的参与,它在2011年又发现了石膏,这同样需要水的参与——种种迹象表明,在火星土壤的浅层以下极有可能曾经存在着很多暗流,这些暗流在火星的夏季流淌,它们不仅塑造了火星的地貌,也决定了火星土壤的成分。
人们相信,理解了在火星上水的历史,就能够理解火星气候的历史,进而理解行星,乃至整个太阳系演化过程。人们发现在大约35亿年前,火星曾经经历了太阳系内最大的洪水。这些水从哪里来,又持续了多久?实际上,火星目前仍然蕴含着大量的水资源,但是其中绝大部分都是以冰的形式存在。在火星的两极区域覆盖着巨大的白色冰盖,其中有大量的固态二氧化碳,同样也蕴含着大量的水资源。
火星的土壤里也储存有大量的冰。凤凰号探测器在它的降落地点就曾经探测到水的存在,而好奇号探测器通过自身所携带的火星样本分析设备( Sample Analysis at Mars)也在火星土壤中检测到了水的存在。科学家们估计,在火星表层,每立方米的土壤中可能含有超过30升水,这些火星水资源足够供未来到达火星建立科学基地或是永久居住地的人类取用。
另一方面,火星曾经拥有的大量水资源确实已经流失,以水蒸气的方式进入到太空中。火星水资源流失最重要的原因正在于火星逐渐失去了自身致密的大气层,这使得火星无法维持自身的表面温度和大气压,液态水不复存在,地表的样貌和状态也逐渐发生了根本性的转变,成为一颗看上去光秃秃的红色星球。是什么原因让火星失去了它的大气层?地球又是怎样保全了自身的大气层?可能正是两颗行星极其细微的差别,决定了它们各自不同的命运。
消失的磁场
火星的直径只有地球一半左右,体积大约为地球的15%。火星的密度也略小于地球,因此其质量大约只有地球的11%,表面引力自然不及地球,大约是地球表面引力的38%。因为引力作用较弱,火星的大气层厚度达到11.1公里,相较于地球大气层8公里的厚度更高,但是其温度更低,平均分子量更低。论起密度,火星大气层远远不如地球大气层致密,无法起到调节温度和保护行星表面水资源的作用。
目前火星的大气层非常稀疏(这让人类的火星探测器在降落到火星地面时难度极大),火星的地表气压还不到地球的1%。火星作为太阳系内第二小的行星,引力作用相对微弱,因而无法拥有一个致密的大气层。但进一步的研究显示,与地球引力的差距可能并不是使火星最终失去其大部分大气的主要原因。火星早期的大气层可能远比现在的大气层更加致密,而其发生变化的根本原因在于火星大气层与太阳风(solar wind)的直接作用。
所谓“太阳风”,指的是从太阳外层射出的高能带电粒子流。太阳风的速度可以达到每小时160万公里,吹向整个太阳系。太阳风的高能粒子到达火星,可以与火星大气层中的粒子发生相互作用,使火星大气层中的粒子获得巨大的能量,因而不再受到火星引力的制约。美国航空航天局发射的“火星大气与挥发物演化任务”探测器于2014年到达火星轨道,探测火星的大气状况。这个探测器直接观测到了火星大气与太阳风相互作用的过程。这些来自太阳的高能粒子使火星大气层顶端的粒子获得了巨大的能量,从而得以离开火星,最终离开太阳系。
洞察号奔赴火星表面 图源:NASA
直接观测到火星大气与太阳风的相互作用,对于理解火星的历史,乃至于理解地球的发展过程都有重要的作用,也有助于人们预测火星的未来。根据MAVEN探测器的观测数据进行计算,科学家估计火星大气层每秒钟大约会失去100克的分子飞向太空。在这些损失中包含氧气,二氧化碳和氢气,都是构成生命的重要物质。而在太阳系形成初期,太阳风的强度远高于现在,因此火星失去大气分子的速度会更高于现在。正是数十亿年来不断受到太阳风的侵扰,让火星失去了最外层,也是最重要的大气保护,让火星地面上的大部分水分以水蒸气的形式进入了太空。通过对于火星大气层的直接探测,科学家们也得知,以目前火星稀疏的大气层仍然足以抵挡太阳风的高能带电粒子直接袭击到火星地面——这对于志在送宇航员亲自到火星进行探索,乃至建立永久的火星基地的人类来说算是一件好事。
太阳风在极大程度上摧毁了火星的大气层,让火星环境发生了根本性的变化,这样的悲剧会不会同样发生在地球上?起码在目前看来,人类还无需为此担心。从根本上来说,地球之所以在几十亿年的时间里一直生机盎然,保有致密的大气层不至于受到太阳风的袭击,是因为在地球的地核区域,主要是由高压下的液态金属构成。地核中液态金属的流动而形成了一个全球性的磁场。这个由强大磁场所覆盖的区域被称为磁层(magnetosphere)。地球磁层有如一个强大的保护盾,让地球大气层顶端的气体分子不必直接与太阳风中的高能粒子发生相互作用,因此地球大气层中分子的流失速度远远不及火星大气层,也就使得地球在几十亿年的时间里,始终被致密的大气层所包裹,从而调节地面温度,保护地球的水资源。只要地球的内核不冷却,地球的全球性磁场不消失,人类就不会失去强大的磁层,也就不必担心失去地球大气层。
与地球进行对比,人们就容易理解,火星之所以在太阳风的作用下失去了可以维持其地表温度和保护水资源的大气层,根本原因可能就在于火星没有一个全球性的磁场可以与太阳风相抗衡,只能让其大气层直接与太阳风中的高能带电粒子相作用。从这个结果反推,也就可以想象,在火星形成的初期,它的自然环境可能与地球类似,适合生命的存在。科学家们推测,在大约43亿年前,火星曾经拥有过全球性的海洋,其水量可能比地球北冰洋的水量更大,结果随着火星大气层的逐渐衰弱,火星海洋中的大部分水分都逐渐化为水蒸气,消失在了太空之中。
图源:NASA
那么,火星是否也曾经像地球一样,拥有一个全球性的磁场?根据探测,现在的火星虽然没有全球性的磁场,但是火星地壳的一部分区域却被磁化了。这说明在之前,火星拥有一个全球性的磁场,并且磁场曾经发生过磁极变换。很有可能的情况是,火星在大约40亿年前就失去了全球性磁场的保护。火星究竟是怎样失去了自身的全球性磁场,目前人类还没有确切的答案。这有可能是由于小行星的撞击,也有科学家怀疑是因为火星的内核不再像地核一样充满融化的金属,而是逐渐冷却,失去了流动性,导致了全球性磁场的消失。
关于火星的种种谜题,还需要人类在未来对其进行更精确的探测。目前,在火星表面上还有“好奇号”(Curiosity),“毅力号”(Perseverance)火星车,“洞察号”(InSight)火星探测器等设备在进行科学探测。刚刚抵达火星表面的“祝融号”也只是中国一系列火星探测任务的开始。在未来,中国还将发射一系列火星探测器,计划把在火星上取得的样本送回地球。
对火星进行科学探测是全人类的共同目标。通过研究火星,人类将更详细的理解地球自身形成和发展的过程,更准备的预测地球的未来,也必定会更深刻的理解生命的本质。在这个全新且重要的科学命题面前,中国已经通过“祝融号”走在了世界面前,中国科学家们必定将担起越来越重要的职责。
(本文写作参考了有关部门的相关报道)
END
本文作者:苗千
微信排版:阿田

微信审核:L.L.
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