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早期的火星是溫暖潮濕,還是干燥寒冷?人類正在一探究竟


早期的火星是溫暖潮濕,還是干燥寒冷?人類正在一探究竟

文章插圖
簡(jiǎn)介:早期的火星是溫暖潮濕,還是干燥寒冷?
我們知道火星上有很多水 。但是問題是,這些水是冰凍的 。無論是在極蓋、地表下、乃至于中緯度地區(qū),當(dāng)你談?wù)摶鹦撬臅r(shí)候,你所說的其實(shí)是冰 。
在火星表面以下可能存在著分散開的液態(tài)水,如果你想在表面得到大量的液態(tài)水,那么你需要進(jìn)行世界旅行,穿越到300百萬年之前(最好繞著太陽獲得更大的速度,或者多帶一些香蕉皮) 。今天仍有大量證據(jù)表面,在那時(shí),火星存在大量的地表水 。河道、湖床、甚至大洋海岸線的蹤跡,這些都表示這,火星曾經(jīng)擁有更厚的大氣層和大量的水 。
看到這些,你立刻會(huì)覺得火星曾經(jīng)很溫暖 。且慢,讓筆者慢慢道來 。巨大的冰川會(huì)存在一種被稱為“基底融化”的現(xiàn)象,此時(shí)冰川的基底處于巨大的壓力之下,冰就會(huì)融化,并隨著冰川的浮動(dòng),在冰川之下留下水流過的紋路 。近日有一些證據(jù)表明,火星在過去依舊是寒冷徹骨的 。

那么答案究竟是什么呢?根據(jù)對(duì)好奇號(hào)探測(cè)器采集的沉積物的最新分析,答案是——一定程度上,兩者都是 ??梢钥隙ㄊ?,過去的火星比現(xiàn)在要更熱,但是也稱不上溫暖,但也不是完全的極寒狀態(tài) ??茖W(xué)家們的最新發(fā)現(xiàn)告訴我們,彼時(shí)的火星氣候類似于現(xiàn)在的冰島——冷,但不至于過于冷 。
科學(xué)家們研究了蓋爾隕擊坑(譯者注:Gale Crater,火星地名)的泥石,探測(cè)器自2012年著陸火星起就一直在這一帶活動(dòng) 。蓋爾隕擊坑約有150公里寬,中心有一處名叫埃俄利斯的山峰(Aeolis Mons),也被稱為夏普峰(Mt. Sharp) 。在其翼側(cè)有沉積巖層,表明蓋爾曾經(jīng)是一個(gè)湖泊,在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)有一些靜水 。它的水源主要依靠更高海拔的地方流下的水 。
科學(xué)家們之所以要研究這些泥石(曾經(jīng)是泥,但是現(xiàn)在變成了石頭),是因?yàn)檫@里富含礦物質(zhì)顆粒,這些物質(zhì)在風(fēng)化作用下易產(chǎn)生化學(xué)變化——當(dāng)有水流經(jīng)這些巖石的時(shí)候,水會(huì)為之帶來特定的化學(xué)變化 。所以,通過對(duì)樣本的化學(xué)檢驗(yàn),可以得知這些巖石是如何形成的 。
好奇號(hào)對(duì)這些泥石進(jìn)行了很深入的檢測(cè),當(dāng)科學(xué)家們檢驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),他們得到了一些驚喜 。一些“年輕的”素材(最后被暴露在風(fēng)化之中的顆粒)也已經(jīng)有三百萬年左右的歷史 。它們?cè)诤荛L(zhǎng)的一段時(shí)間里都沒有過任何變化 。奇怪的是,這其中最“年輕的”沉積巖依舊要比我們已知的任何地球上的沉積巖要更古老!
同時(shí)還發(fā)現(xiàn),這些礦物質(zhì)幾乎沒有任何改變過的跡象,這是沒有被預(yù)料到的 。這意味著在地質(zhì)時(shí)期內(nèi),流經(jīng)該區(qū)域的液態(tài)水很少 。
這反過來意味著火星曾擁有更加寒冷的氣候,而不相對(duì)是更溫暖的 ??茖W(xué)家們調(diào)查了來自地球各個(gè)地方的樣本,來尋找與蓋爾坑類似的礦物質(zhì)特征,并發(fā)現(xiàn)最相似的來自于冰島——冷,但不是特別冷 。
【圖】河流流入冰島的平原的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生沉積物,這個(gè)場(chǎng)景很可能和早期的火星類似 。
也就是說,火星的氣候處于在極寒冰凍和熱帶氣候之間,但是會(huì)更接近前者而不是后者 ??茖W(xué)家們也發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的推移,火星上的氣候也會(huì)隨之變化,曾一度變得更加寒冷,這表明蓋爾坑曾更加像南極洲,后來升溫變得更像冰島 。
事情變得有趣了起來 。這不能排除火星上曾存在古代生命 。而液態(tài)水、大量礦物質(zhì)和諸如太陽光、閃電和火山等能量來源,也對(duì)維持生命有著很大的幫助 。所以,或許?
我們或許很快就能找到答案 。毅力號(hào)已經(jīng)一路奔向火星,并預(yù)計(jì)于2月18日著陸 。其將到達(dá)耶澤羅隕擊坑(Jezero Crater),里有非常明顯的水流特征,其中包括在其邊緣的西北部有一個(gè)巨大的河流三角洲 。在耶澤羅隕擊坑進(jìn)行與之前同樣的調(diào)查,便可以了解到其曾經(jīng)的情況 。
這次,探測(cè)器還配備了檢測(cè)原始生命跡象的儀器 。這項(xiàng)調(diào)查可能會(huì)需要一定的時(shí)間才會(huì)展開,同時(shí)無論得到積極的還是消極的跡象,都會(huì)發(fā)送回地球進(jìn)行分析 。所以請(qǐng)保持關(guān)注 。我們馬上就會(huì)了解到這顆紅色星球曾經(jīng)的樣子——它或許很藍(lán),也可能更白一些——更或者,是否適宜居住,以及也許,是否曾有人居住 。
人類對(duì)火星的探索需要耐心,更重要的是毅力 。堅(jiān)持下去,盡情期待 。
BY: Phil Plait
FY: Just霞秋
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【早期的火星是溫暖潮濕,還是干燥寒冷?人類正在一探究竟】


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