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40億年前的火星遍布海洋,為什麼今天成了一顆紅色星球?

作者:甜蜜小馬

導語

“40億年前,火星上有大片的海洋和湖泊,甚至還有内陸海的地質特征”,天文學家們認為40億年前,火星是太陽系中真正的宜居星球。

火星擁有海洋和生命的迹象深深吸引着天文學家的好奇心,對于當時的火星,究竟是怎樣的一顆星球?

而如今,火星成為知名的紅色星球,直接原因就是其大氣的喪失,沒有大氣的火星,永遠都不可能成為宜居行星。

那火星是怎樣失去大氣的,以至于成為一顆紅色星球?

40億年前的火星遍布海洋,為什麼今天成了一顆紅色星球?

一、40億年前的火星。

數十年以來,科學家們一直在尋找太陽系中是否有其他宜居星球,最近這一次火星探測,讓對火星有了新的認知。

然而天文學家們卻在40多年前就構造出一種宜居的火星模型,40 億年前,火星上的海洋、湖泊和大氣都是存在的。

1971年“水手3号”探測器首次探測到火星上有河道和河床,這一發現證明數十億年前火星上存在過液态的表面水。

後來的探測器繼續找到越來越多的證據表明四十億年前火星曾經是一個濕潤的星球。

2004年,美國探測器“機遇号”進行第一次在火星表面掘取海拔2公尺的土壤樣本,一番探測之後,樣本上發現了大量的矽酸鹽、鹽類等化學物質,這些物質都是由水長期作用在土壤上産生的。

2015年,“鳳凰号”在火星北極掘取的土壤中也同樣發現了大量的鹽類化石,這更加證明了火星曾經存在過液态水。

科學家認為,火星上原本有着大氣和海洋,是一個真正的宜居星球,不僅如此,當時的火星有着比地球悠遠的時間。

40億年前的火星遍布海洋,為什麼今天成了一顆紅色星球?

是以通過觀測火星上的地質和氣候特征,科學家們猜測出了一個40億年前的火星。

當時的火星是一個非常的濕潤,天空飄着大片的雲,日落和日出的時候,火星上有着絢麗的光暈。

在星空的照耀下,夜晚的火星也非常的壯觀,滿天的繁星在夜空中閃爍,美麗的光暈環繞着火星,這個景象非常的美妙。

然而,除了美麗的景象之外,火星上有着豐富的植被和海洋生物,這些生物是由地球上的生命經過一定的進化之後,形成的生命形态。

這些生命形态多是微生物,但是它們的存在卻能夠證明火星曾經是一顆宜居星球。

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科學家通過仔細的研究和推算,認為40 億年前的火星氣溫大約為20攝氏度,這樣的氣溫正好适宜海洋和生命的誕生。

随着地殼闆塊的運動,火山噴發出的岩漿流入海洋中,地球上就有海底的水文活動,而海底的水文活動會将海水中溶解的礦物質和溶質通過熱水噴泉噴養到海底,進而形成初級生物。

而火星的海洋和生命的誕生原理也是如此相似,是以40億年前,火星的海洋中同樣存在着很多生物和化學成分,不僅如此,海水中的塩分度也是可以支撐生命的。

在海洋環境中,生物的誕生離不開化學反應,适宜的生物反應環境會誕生出很多的生物,而這就正是40 億年前,火星上海洋的環境。

是以許多天文學家認為火星上存在着生命,然而要想真正證明火星上有生命,最直接的方法就是要觀測火星的海洋,但這卻面臨着很大的困難,是以目前還沒有類似的探測器。

然而天文學家們一直在探讨着40 億前的火星上生活着樣的生物,但是要是真的發現生物,又将對人類以後登陸火星進行探測造成很大的影響。

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二、火星成為紅色星球。

40 億年前,火星上不僅有海洋,而且還有大量的大氣。

我們知道地球的大氣,會形成臭氧層,來吸收宇宙射線和太陽射線,進而阻擋宇宙射線和太陽射線的傷害,防止宇宙射線和太陽射線的輻射對地球生物的傷害,而火星的大氣中同樣有厚厚的臭氧層。

臭氧層還能夠保持地球的溫度,進而讓地球的氣溫在一個适宜生物生存的溫度,這樣就将大氣中所有的物質氣化,這樣就形成了穩定的大氣環境。

然而火星的大氣由于沒有大氣環境,進而不能形成臭氧層,沒有臭氧層的火星就無法保持穩定的大氣環境,這樣就導緻火星的氣溫大幅度的上升和下降,這樣就導緻大氣中的水蒸氣會凝結成液态水,一部分水會沉積到地表上,另一部分水會蒸發成水蒸氣。

在大氣環境中,水蒸氣會形成雨,并且下雨,進而滋潤花草,大氣中的水蒸氣還能夠吸收大氣層中的二氧化碳和二氧化矽等溫室氣體。

這樣就讓火星的氣候變得更加溫和,然而随着時間的推移,火星的溫度一點點的降低,導緻大氣層中的水蒸氣開始降溫,進而開始凝結成雨。

40億年前,火星的降雨更像是從天空中傾盆而下,強烈的降雨讓海洋中的水溫大幅度的下降,進而讓海洋中的水蒸氣凝結成雨,并且雨水将海洋中的鹽分沉澱到地表。

随着時間的推移,火星上的海洋變淺,最終幹枯,形成了火星上的大量幹涸鹽湖,随着火星的氣候逐漸的變冷,最終水,則全部冰凍起來。

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然而天文學家們卻發現40 億年前火星上的大氣就消失了,然而大氣的消失對于火星來講是緻命的,沒有大氣,氣壓就會變小,進而無法吸收宇宙射線和太陽射線,這樣就讓火星的表面溫度下降很快。

科學家們猜測40 億年前,火星的核心就開始冷卻,這樣就失去了産生磁場的電流,沒有産生磁場的電流,電流就會随着時間的推移,耗盡能量,最終電流停止産生磁場。

火星失去磁場之後,太陽的輻射就會直射到火星的表面,這樣就讓火星的溫度大幅度的上升,大量的液态水開始蒸發,但是沒有大氣保護,蒸發出來的水會直接漏掉,是以火星的大氣就會越來越稀薄,最終大氣消失。

是以如今的火星就成為一顆沒有大氣的紅色星球,但是40 億年前的大氣就此消失,是不是永遠都不能回到火星的身上?

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三、火星内部依舊存在地下液态水。

科學家們通過對火星的資料進行分析,認為火星的内部十分的豐富,不僅有着大量的和地球上基本一樣的重元素,而且還有着數以億噸的液态水。

火星的内部是如此豐富,難免天文學家們會想到有沒有可能在火星上有着大量的生命存在,但是要是真的有生命存在,将會對地球以後的探測工作造成很大的困擾。

然而天文學家們對火星的探索并沒有放棄,這些能夠證明火星曾經宜居的星球也成為天文學家們探索的目标,探索火星的海底是目前對火星上有沒有生物最直接的方法。

地球上有很多的火山口湖,雖然大氣環境中的酸雨和有毒氣體大幅度的改變火山口湖的環境,但是在它們之下,仍然有着許多原始的生命形态。

是以科學家們将目光放到火星的火山口湖上,雖然火星的大氣環境中有有毒氣體,但是在火星上存在着形成四氯化锆的化學物質,這種物質會将四氯化锆變得十分的稀薄,是以天文學家們就借用這一特性,對火星的火山口湖進行探測。

“鳳凰号”在火星北極降落之後,對火星的火山口湖中的化學物質進行探測,雖然沒有發現四氯化锆,但探測到了可以稀四氯化锆的化學物質。

這就表明火星的火山口湖中的化學物質,會将四氯化锆稀釋,這就表明火星的火山口湖中也有着生命的迹象。

火星上的海底中同樣有着水,是以在地下有着液态水,而且科學家們對火星的大氣成分進行推算後,也認為火星一定還有着地下的液态水。

40億年前的火星遍布海洋,為什麼今天成了一顆紅色星球?

是以美國航天局動用了“洞察号”探測器,将它送到火星上對火星的地下液态水進行探測,最終“洞察号”在火星的地下探測到了大量的液态水。

然而地球可以通過淨化大氣環境來遏制大氣的污染,對火星來講,最好的辦法就是改造火星,幫助火星重新産生大氣環境。

結語

40 億年前,火星是一顆宜居星球,但如今火星成為了一顆紅色星球,如果我們真的想要改造火星,就必須重新融化火星的核心,進而讓火星重新産生磁場,這樣就能夠幫助火星重新産生大氣環境,進而更好的改造火星。

延伸觀點

天文學家們認為火星的核心冷卻導緻了火星喪失磁場和大氣環境,是否可以通過人為的措施來保持火星的磁場?

是以有人提出通過制造人工磁場的方式來保護火星的磁場,進而幫助火星重新産生大氣環境。

然而這種方式也是比較靠譜的一種方式,但是要是真的造成了火星的磁場,40 億年後,火星的磁場再次消失,那麼火星将再次失去大氣。

是以改造火星這條路并不容易走,但是隻要有可能,我們都會嘗試着去走。

火星上存在着地下液态水,這對于火星的改造來講非常的重要,火星的改造還有許多的方案,除了重新融化火星的核心,改造火星的大氣環境還可以通過大型的反射鏡。

2006年,美國實體學家羅伯特·麥克納可提出通過放置反射鏡的方式來增加火星的溫度,進而讓火星逐漸的融化冰,形成溫室效應,這樣就能夠幫助火星重新産生大氣環境。

是以火星改造的方法有很多種,我們還可以對多種方法進行結合,這樣就可以讓火星更快的改造,縮短所需要的時間。

40億年前的火星遍布海洋,為什麼今天成了一顆紅色星球?

随着科學技術的發展,我們對于火星的探索和改造會變得更快,有可能在未來的某一天,我們真的将人類的腳步邁向了現在美麗的紅色星球。

然而地球上對于環境的改變,最終卻讓地球的環境惡化,希望在對火星的開發過程中,我們可以平衡科學發展和環境保護之間的關系,讓火星恢複到40 億年前的樣子。

40億年前的火星遍布海洋,為什麼今天成了一顆紅色星球?

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