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地球会不会变成下一个火星?   

2015-11-11 19:57:55|  分类: 天文航天 |  标签: |举报 |字号 订阅

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科学家发现金星云层中存在巨大的气旋。扭曲的漩涡直径达到4000公里,风速为每小时400公里左右。

火星旁的MAVEN探测器
 

火星旁的MAVEN探测器

 

  近日,美国宇航局召开了新闻发布会,公布了火星大气与挥发分演化探测器(MAVEN)的最新调查发现。他们指出火星在形成后不久就拥有厚厚的大气层,主要成分为二氧化碳,但是由于缺少磁场的保护,强大的太阳风摧毁了火星大气,造成火星大气几乎全部逃逸到太空中。

  这一过程发生了5亿年之久,在37亿至42亿年前,火星大气逃逸造成这颗非常有潜力的太阳系天体变成贫瘠的星球。值得注意的是,37亿年前地球上的生命已经出现,并且进入了快速演化阶段,那么火星是否也拥有微生物呢,这是NASA目前正在调查的疑问。

  MAVEN探测器是NASA专门调查火星的轨道飞船,造价超过6亿美元,2013年11月升空,2014年进入火星轨道。到目前为止,已经运行近一年的时间,收集到大量火星大气的数据。MAVEN探测器的任务是寻找火星大气的失踪之谜,目前,这个调查任务已经完成大部分,但NASA还赋予了该探测器延伸任务,即寻找火星上的液态水来源和大气中二氧化碳的消失之谜。可以认为火星大气的失踪与火星液态水环境有着非常大的关联,如果火星能够保持大气层,那么生命就有望在火星上出现并且演化。

 

美国宇航局新闻发布会指出,火星在形成后不久就拥有厚厚的大气层,由于缺少磁场的保护,强大的太阳风摧毁了火星大气,造成火星大气几乎全部逃逸到太空中
 

  美国宇航局新闻发布会指出,火星在形成后不久就拥有厚厚的大气层,由于缺少磁场的保护,强大的太阳风摧毁了火星大气,造成火星大气几乎全部逃逸到太空中

 

  火星大气被太阳风摧毁?

  火星大气经过数亿年的剧变后彻底改变了这颗红色的星球,MAVEN的探测数据发现火星曾经存在的大气层能够保持一定的大气压力。表面温度可维持在20至30摄氏度,相当于地球上当前的适宜温度,满足液态水存在的条件。但是在42亿年前左右,火星经历了一次剧变,罪魁祸首来自太阳。探测器上的星载仪器发现太阳风至今仍然影响着火星,即便火星大气已经非常稀薄,但摧毁的过程仍然在持续中。2015年3月,NASA太阳动力学天文台记录到一次强烈的日冕物质抛射事件,地球高纬度地区出现了大面积极光现象,而火星的大气也受到重创。

 

探测器上的星载仪器发现太阳风至今仍然影响着火星,即便火星大气已经非常稀薄,但摧毁的过程仍然在持续中
 

  探测器上的星载仪器发现太阳风至今仍然影响着火星,即便火星大气已经非常稀薄,但摧毁的过程仍然在持续中

 

  在太阳风的侵蚀下,火星大气的丢失速度为每秒100克,这是MAVEN探测器近1年的监视成果。当日冕物质抛射进一步发生时,这一过程还会加剧,可以达到3000克之多,虽然火星的地壳中仍然残留着一点磁场,但这点防护能力完全挡不住太阳风的摧残。NASA科学家还注意到,在42亿年前,太阳处于刚刚诞生时的年轻时期,恒星风比目前还要强大,大量高能粒子流冲击着火星本来就脆弱的磁场,大气一点一点地逃逸。经过大约5亿年前的时间,火星大气基本被摧毁了。这一切的根源在于火星全球性磁场的消失,目前,火星磁场为何消失,原因还不明朗。

 

大量高能粒子流冲击着火星本来就微弱的磁场,大气一点一点地逃逸,经过大约5亿年前的时间,火星大气基本被摧毁了
 

  大量高能粒子流冲击着火星本来就微弱的磁场,大气一点一点地逃逸,经过大约5亿年前的时间,火星大气基本被摧毁了

 

  火星是否有生命?

  对生命而言,拥有优良的行星磁场对生命而言是非常重要的,高能粒子在磁场的作用下会发生偏转,对地球上的生命起到了保护作用。这使得37亿至45亿年前的地球早期生命有了很好的保护伞,免受年轻太阳的强盛太阳风侵袭,然而火星的磁场却因为某种原因开始逐渐消失,这就导致这两颗太阳系中最相似的类地行星命运发生了转折,它们从那时开始,演化轨迹出现了分叉,可以说这两兄弟分道扬镳了。

 

火星海洋在北半球分布较多,因此这里的地势比较低,深的地方能够达到千米以上
 

火星海洋在北半球分布较多,因此这里的地势比较低,深的地方能够达到千米以上

 

  火星表面环境直接暴露在强烈太阳风打击之下,太阳释放的带正电质子流、X射线等对生命的威胁极大。尤其是火星赤道附近,高能粒子流可垂直穿透大气,如果地球生命暴露在这样的环境中,遗传序列会被打断,繁衍也就成了问题。以地球周围的粒子环境为例,赤道附近的粒子流速度为每秒400公里左右,人造卫星在遇到空间遭难气候时需要规避,以免发生毁灭性的后果。

 

火星在37亿年前存在液态水环境,而且还拥有海洋
 

火星在37亿年前存在液态水环境,而且还拥有海洋

 

  根据NASA数辆火星漫游者的数据,火星在37亿年前存在液态水环境,而且还拥有海洋。火星海洋在北半球分布较多,因为这里的地势比较低,深的地方能够达到千米以上。同一时期,地球上也演化出了全球性的海洋。这就出现了一个很有趣的现象,太阳系内两颗挨得很近的类地行星同时拥有全球性的海洋,这个画面实在太美。于是有研究指出,火星当时也有生命存在,既然同一时期地球拥有液态水和生命,那么火星也应该拥有。这个观点已经处于调查之中,NASA好奇号正在火星寻找生命的证据。

 

在过去200年内,科学家发现地球磁场正在被削弱。不过地球磁场比火星要坚挺很多,既然过去46亿年内都没有被摧毁,那么地磁圈还是能够撑住一段时间
 

  在过去200年内,科学家发现地球磁场正在被削弱。不过地球磁场比火星要坚挺很多,既然过去46亿年内都没有被摧毁,那么地磁圈还是能够撑住一段时间

 

  地球未来的命运如何?

  既然太阳为生命提供了能量,也能摧毁生命。火星之所以变成目前的模样,主要线索从全球性磁场逐渐消失开始。之后火星失去了大气保护,导致海洋逐渐蒸发,即便存在生命,也会逐渐灭绝。在本次NASA的发布消息中,科学家也指出,地球的磁场也面临同样的问题,在过去200年内,科学家发现地球磁场正在被削弱。不过地球磁场比火星要坚挺很多,既然过去46亿年内都没有被摧毁,那么地磁圈还是能够撑住一段时间。

  但是,地球最终的命运将与火星一样,磁场防护的逐渐丢失会加速大气的逃逸,一切剧变就从这里开始,或许在人类在地球变得不宜居住时,我们能够找到下一个宜居的星球。

来源:蝌蚪五线谱

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