从火星人攻打地球的电影,到火星上发现人脸面孔,再到马斯克的移民火星计划,人类就像一副狗皮膏药,粘上火星就再揭不开了。
包括我国的祝融号,登陆火星的头等大事,也是看上面到底有没有水。

人类为什么这么中意火星呢?过去几十年的探索,究竟在火星上发现了什么呢?下面就来看看,人类几十年究竟是如何一步步入侵火星的。
祝融号也看到了水
祝融号着陆的地方,处在一个平原的边缘,这里地处火星的低纬度地区。
在探测车工作期间,其搭载的多光谱相机和导航地形相机等设备,对火星的地表进行了探测分析。
根据传回来的数据,科学家发现了这一地区水存在的典型特征。
那些沙地表层,存在龟裂、团粒化和结壳的现象,这些都是地表水存在过的典型痕迹。

通过进一步的光谱分析,科学家发现沙地表层存在含水矿物。
这些现象都不是地下水或者二氧化碳所能导致的,而是降雪等形式产生的。
科学家解释,沙粒中所含的盐分,能够让降雪在低温状态下形成含盐液态水。
等到这部分水分蒸发后,剩下的蛋白石等含水矿物,就会形成胶结沙粒,进一步又会结壳并龟裂。
如果后期再降雪的话,上述现象就会循环持续。

除了发现地表水存在过的痕迹外,祝融号经过探测还进一步证实火星上可能存在过海洋。
此前围绕火星过去是否存在海洋只是猜测,缺少数据的支持,祝融号探测的地区,则可以为此前的假说寻找证据。
通过探测车传回的照片,科学家研究了一些区域内表面岩石的发育层理结构。
他们发现这些岩石,跟风沙沉积形成的岩石层理结构存在差异,显示其层理结构的形成跟水流有关。

这种特点,在地球沿海地区,跟低能潮汐流形成的现象存在一致性。
这也就意味着,火星的地表在过去存在过海洋。
围绕火星上水的探测,除了祝融号,NASA此前发射的探测车,以及欧洲航天局此前发射的探测器,在火星其他区域也发现过水存在的证据。
此前欧洲航天局的探测器,高空拍摄的照片显示,在火星北极的一个火山口,中心地带有一片白色的冰层。

NASA的探测车,后来在火星的地表也发现过有湖水存在过的痕迹。
虽然这一系列的发现都让科学家很兴奋,可迄今为止各个探测器,发现的都是水存在过的痕迹,还没有直接发现液态水。
也有科学家推测显示,在火星南极的冰层下方,1.5公里的地下深处可能存在一个直径超过20公里的盐水湖床。
是否真的有这处深层水源地存在,现在的探测技术还无法进一步证实。

其实,火星带给地球人的兴奋程度,上百年来一直在递增,这种递增的背后,也是人类技术不断发展的结果。
火星上也存在四季
没有卫星探测器和探测车之前,人类通过望远镜了解火星。
因为表面的岩石结构,火星很早就被归纳为了类地行星,即组成部分和地球一样,都是以岩石为主要材质。
在自转上,火星自转一圈的时间相当于地球的1.03天,两者差距很小。
再加上火星的黄赤交角和地球相似,所以在公转过程中,也会因为太阳光直射点的改变,而导致星球表面发生温度变化。

这种变化,就是人类在地球上感受到的四季更替。
和地球中纬度地区的四季一样,火星上的四季,也是根据太阳光的直射点移动来划分的。
不过由于火星的公转轨道位于地球的外侧,相对于地球来说,它公转一圈的时间相当于1.9个地球年。
这样一来,火星的四季更替就更长。
火星的椭圆形轨道比地球更扁,这样一来火星四季的长度,并不像地球这样是等分的,四季的时长并不均匀。
在火星上,春夏两季的时段,要比秋冬季节长至少三分之一。

虽然因为太阳光直射地表存在差异,但由于火星稀薄的大气层不存在像地球这样的自然生态,因此这种四季变化实质上没有太大差异,主要是温度有所不同。
不过对人类来说,能够找到和地球相似的星球,就已经相当兴奋了。
这也是为什么,在没有探测器和探测车更近距离靠近火星的时候,人类会围绕这些相似点,幻想出各种各样的可能。

当热情似火的幻想遭遇低温和无氧
上世纪六七十年代,随着探测器逐渐靠近火星,人类开始幻想火星人长什么样。
大量的科幻影视剧中,都出现了火星人造访地球的桥段。
不过幻想归幻想,当探测器绕着火星一遍遍的飞行,除了看到荒无人烟的地表外,几乎一无所获。
唯一的发现,就是那张酷似人脸的面孔。

人类又开始设想各种可能,把这张面孔想象成类似长城、金字塔这样地球上的标志性建筑。
可随着探测器分辨率的不断提升,人类又失望的发现,那张面孔不过是视觉错位而产生的过度脑补。
火星的表面还是什么都没有,而且人类不断发展的技术也清楚的告诉人们,火星各方面虽然看起来和地球相似,可自然环境相当的严酷。

首先从温度来看,火星的大气密度十分稀薄,其整体规模只相当于地球大气的1%。
这就好比地球裹了一层又一层的被褥,可以将太阳的温度锁在地表。
而火星则穿的十分清凉,没有大气层就难以形成温室效应,太阳光即便照射到火星地表也都逃逸了。
探测发现,火星地表的平均温度为零下55℃。
地球上虽然也存在低温区,但大部分的人类只能生活在适宜的温度中,超过零下50℃的低温,人类即便采取了保暖措施,也无法正常活动了。

更为严酷的一面是,火星上不但温度低,而且还没有氧气。
表面看起来,火星的地表类似于沙漠戈壁,可这仅仅是表象,假设人类一旦踏上火星表面,在不佩戴氧气的情况下,离开就会窒息而亡。
原来,火星非但没有大气层,其仅有的大气中,九成以上的成分也都是二氧化碳,氧气的含量连0.2%都达不到。
没有氧气而且还是低温,这种环境下人类不能活动,地球上其他的动植物也无法存活。
一系列残酷的事实,彻底打破了人类的幻想。

但不死心的人类,又开启了另一种猜测,现在火星上没有生命,不代表过去的环境不适宜。
有人甚至进一步猜想,人类当初就是在火星上生存的,后来随着火星环境的彻底恶化,人类的祖先才移居到了地球。
于是顺着这条思路,有人开启了火星考古,试图去寻找火星上存在过生命乃至文明的任何痕迹。

2020年,有人就突然宣称,说是在火星上发现了类人的骨头,这便是火星存在过生命的证据。
而俄亥俄州的一位科研人员也表示,他找到了火星上存在昆虫和爬行动物的证据。
他们提供的证据都是照片,而其他的研究人员都认为,这些都不能算是证据,大部分还是视觉错位而产生的脑补。
不过,这并不妨碍人们继续对火星抱以各种幻想。
相比之下,科学家则一直在思考另外一个问题。

火星上的水和大气究竟去哪儿了
火星上既然有水存在过的痕迹,而相关的探测又没有发现水,那只能说明这些水以及大气层都消失了。
它们究竟是怎么消失的,多年来科学界把矛头都指向了太阳。
科学界一种主流的观点是,磁场的消失,导致了火星水和大气层的消失。
火星的磁场,在30亿年前就已经被毁坏,没有了磁场的存在,星球表面将无法抵挡太阳风的一次次侵袭。

来自太阳的高能粒子无法被磁场阻挡,它会全方位的破坏火星的大气层。
水蒸气被蒸发分解成氢和氧,而后持续逃逸到宇宙中。
后来根据探测器的进一步探测发现,火星的磁场强度只有地球的万分之一。
在地球上,太阳风即便来袭,地球的磁层也可以防止高能粒子进入大气层内部,进而阻挡住了地球大气的逃逸。

火星因为磁场微弱,太阳风的侵袭下,大气层在流逝和逃逸,地表水在蒸发后,也会加入到逃逸的队伍,而不是再以液态水的形式降落到地表。
根据研究,火星表面分子逃逸的速度可以达到每秒5.03公里,如果再加上太阳风的撞击,又进一步加剧了分子的逃逸速度。

大气层的逃逸和水的持续蒸发,加剧了火星地表的干燥。
而且火星表面还有强烈的沙尘和火星风,其平均风速可以达到每秒4.3米,在一些地方的风速甚至能达到每秒50米。
这样一来,风导致了强烈的沙尘,又进一步加剧和恶化了火星的地表生态。
在这种情况下,这颗表面看似和我们一样的星球,其整体环境与地球却是南辕北辙。

结语
技术越进步,火星的相关秘密也越发被人所知。
虽说现实打破了人类的幻想,但围绕火星的各种活动却并没有停止。
按照马斯克此前公布的火星移民计划,2024年就该是出发的时候了。
未来要打造100万人的移民城市,能不能实现这一宏伟的计划,就看今年的无人太空舱会不会向着火星进发了。

其他人在幻想,科学家则还是在按部就班的研究火星荒凉的地表。
虽然这个过程显得很乏味,但在科学家看来,通过研究火星的过去,能给未来的地球发展提供借鉴。

未来哪怕人类不能移民火星,但面对火星的过去,我们也能知道地球未来的趋势可能是什么。
参考资料:
《祝融号又有新发现!我国科学家研究证明火星北部曾存在海洋》 央视新闻 2023年5月18日
《祝融号发现火星低纬度地区存在液态水》 科技日报 2023年5月5日
《NASA:火星上存在液态水 有强有力证据》 新京报 2015年9月29日
《你知道吗?火星虽然环境很恶劣,但也有四季变化!》 中国新闻网 2021年12月21日
《火星上的水哪儿去了?》 国家航天局 2004年3月26日
宇宙中5颗奇特的系外行星,其表面的恶劣程度难以想象!
在我们的太阳系中一共有八颗行星围绕着太阳旋转,其中内侧四颗为岩石行星,外侧四颗为气态行星,不过行星并非是太阳独有,在宇宙中几乎每一颗恒星都拥有自己的行星,而这些行星被天文学家们称为系外行星。到目前为止,天文学家通过望远镜已经在宇宙中发现了超过5000多颗系外行星,而且在这数千颗系外行星中,还存在着远超出我们想象的奇特世界, 如有些行星的表面会下玻璃雨。有的会上演冰火两重天, 有的甚至还会逃离母星的控制,成为流浪行星,而今天便带你了解宇宙中奇特的5颗系外行星。1.HR 5183b行星HR 5183b行星是一颗气态巨行星,它距离我们大约为100光年,质量是木星的三倍,当时天文学家在发现它后,曾表示从未见过如此奇特的系外行星,因为它拥有奇怪的蛋形轨道,并且具有极高的偏心率,假如我们将他想象成太阳系的木星,那么其最远轨道能够达到海王星之外,可以想象到他的奇特之处。2.WASP-76bWASP-76b行星位于双鱼座方向,距离我们地球大约为630光年,他是一个绕着F型主序星运行的气态巨行星,其质量大约是木星的0.92倍,半径为木星的1.83倍,而它之所以独特是因为在它的表面会下铁雨,由于距离母恒星非常近,已经被潮汐锁定,因此它的一面总是朝向恒星,其白天温度高达2500C,以至于该行星上的铁元素都熔化成了气体。这些铁蒸气被强风吹到较冷的区域,并凝结成液滴形成铁雨。3.HD189733bHD189733b是一颗距离地球约63光年的系气态巨行星,质量比木星还要大13%,在2008年,天文学家通过偏振测量法测定,发现HD189733b的蓝色波段反照率高于红色,这意味着他看起来是一个美丽的蓝色星球。不过HD189733b虽然呈现出蓝色但并不是海洋,因为HD189733b表面温度极高,天文学家经过进一步分析发现,在它的大气层中富含硅酸盐,而这些硅酸盐在高温下熔化,然后形成了玻璃雨。这些玻璃雨在风速高达9000公里/小时的超音速风中呈弧形落下。4.开普勒10b开普勒-10b是开普勒望远镜发现被确认的第一颗岩质系外行星,距离地球大约为564光年,质量是地球的3.2倍左右,假如你能够置身于该行星表面会发现他这里如同地狱一般,由于距离主恒星非常之近,只有太阳至水星距离的20分之一,因此表面温度高达1300C,而在如此高温下,开普勒-10b上的铁和硅酸盐都成了熔岩状态,从而形成巨大的熔岩海洋。同时在强风的携带中,还会下熔岩金属雨5.流浪行星我们知道几乎每个行星都是围绕其母恒星运行,但在宇宙中也有特例。有些行星可能由于某种原因会逃离母恒星的引力控制,独自在寒冷的黑暗空间中徘徊。而这些行星被称为流浪行星,比如CFBDSIR2149便是一颗被恒星抛出的流浪行星。它的体积是木星的7倍,表面温度约为400摄氏度,是一颗只有5000万至1.2亿年历史的年轻行星,不过他是何种原因被抛出原来的行星系统,我们还不得而知!以上便是5个奇特的系外行星,看完不禁令人惊叹宇宙的奇妙和多样性。那么你觉得以上哪个最奇特呢,欢迎在下方评论留言!
科学发现:12.5光年外有一颗最近似地球的行星,或有外星人存在?
一百年来,科学家们采用越来越先进的仪器设备搜寻外星人,这些设备包括但不限于陆地和太空的各种类型天文望远镜、无人探测器等等,从近及远,希望在茫茫宇宙中找到知音。但一直都在失望中,太阳系没发现,远离太阳系亿万光年的深空也没发现。这至少说明了两个问题,一是就是在宇宙中生命和文明太稀有,知音难觅;二是人类的科技和探测水平还处于很低层次,无法发现即便近在咫尺的外星生命和文明。随着各种地面天文望远镜、太空望远镜的不断提升,科学家们的目光从太阳系内逐步转向太阳系外,寻找可能存在生命的行星。1992年美国阿雷西博天文台发现了第一颗太阳系外行星,迄今已经有5000多颗太阳系外行星被发现。科学家们按照地球生命孕育和存在条件来寻找地外星球的生命之源,即寻找所谓的宜居星球。地球是一颗具有岩石外壳的行星,这样才能够适宜生命在表面活动;其次地球存在液态水,海洋才是地球生命的摇篮。而适宜温度,是液态水存在的前提条件,目前地球平均气温约为15℃。科学家们认定这是目前认知生命存在的两个硬条件,系外行星如果具备这两个条件,就属于宜居星球。行星本身不发光发热,主要依靠恒星的辐射能量才能保持温度,这样宜居星球就至少要与主恒星保持一定距离,远了不行,近了也不不行;宜居星球还不能像太阳系木星、土星、天王星、海王星那样的气态行星,而是像地球、火星这样的岩石行星。符合这两个条件的行星极少,在已经找到的5000多颗太阳系外行星中,类地行星大约只有几百颗,宜居带行星只有几十颗。当然,除了以上最重要的两项条件,要让生命孕育和存活还有许多严苛的要求,这样科学家们弄了个地球相似度指数,英文为Earth Similarity Index,简称为ESI,就是根据行星半径、密度、质量、逃逸速度、表面温度、处在宜居带的位置等,通过公式量化打分,取值0~1之间,0代表完全不同,1代表完全相同。一般认为0.5分以下的行星是不适宜生命存在的,相似度越高,孕育和存在生命的可能性就越高。在我们太阳系,除了地球,还有三颗类地行星,它们的ESI值分别为:水星0.6,金星0.44,火星0.7。金星是距离地球最近的行星,且质量和地球差不多,又距离太阳系宜居带最近,为啥ESI反而只有0.44呢?这就是因为那里的大气和表面状态十分恶劣,被称为太阳系的地狱行星。而火星ESI值为0.7,是太阳系与地球相似度最大的行星,这也是科学家们正在努力奔赴火星,企图开发火星的原因。而太阳系外一些经过科学家们精挑细选出来的行星,却有不少高于火星ESI值的星球,如格利泽-832 c为0.81,开普勒-442 b为0.83,开普勒-62 e为0.83,格利泽-667 Cc为0.84,开普勒-438 b为0.88等。距离我们最近的恒星比邻星也有两颗行星,其中比邻星b的ESI值也高达0.86。而我们今天重点要说的这颗蒂加登星b星,ESI值竟高达0.95!这是迄今为止,科学家们在太阳系外发现与地球最接近的行星,说它是地球的表兄弟甚至亲兄弟都不为过,那么那里会存在蒂加登星人吗?现在开始说重点:蒂加登星b是一颗怎样的星球?2003年,科学家在白羊座发现一颗暗弱的恒星,被称为SO J025300.5+165258,距离我们12.5光年。这项发现是NASA一个研究小组在搜寻之前的小行星数据资料中意外找到的,由此就以这个研究小组组长、NASA天体物理学家博纳尔·蒂加登的名字命名,被称为蒂加登星。为了方便读者理解,这里简要说一下系外行星的命名规则。一般来说就是在发现的恒星后面加上小写字母a以后的英文字母,a一般用于恒星,不用于行星。因此某恒星系统第一颗被发现的行星就被称为某恒星b,其次就类推为c、d、e、f、g…等等。蒂加登星现在发现了两颗行星,被分别命名为蒂加登星b和蒂加登星c,我们要说的ESI值达到9.5的行星就是蒂加登星b。为什么其与地球相似度这么高呢?首先,其公转轨道处于蒂加登星的宜居带,因此其表面温度适宜,这样,这颗星表面就很可能存在着液态水;其次,这颗星是一颗类地行星,其大小约地球的1.05倍,也就是个头质量与地球差不多,生命承受的重力也与地球相当。这是宜居星球最重要的两项指标,蒂加登星b都符合,通过计算其ESI值达到惊人的9.5。但因此就认为那上面一定会有我们的知音,就有些过于乐观了。实际上,蒂加登星b还有许多与我们地球不一样的条件,有些甚至令人细思极恐。蒂加登星b的主恒星蒂加登星是距离太阳最近的恒星之一,排在第24位。但这颗恒星很小,是一颗红矮星,质量只约太阳的8.9%,表面温度只有约2600度,不到太阳的一半,光度只有太阳的约十一万分之一,视星等为15.4等,距离人类肉眼能看到的6等星亮度差了5757倍,因此很晚才被发现。由于恒星很小,亮度热度较低,其行星为了获得可保存液态水的温度就必须距离恒星较近,因此在所谓宜居带的蒂加登星b距离蒂加登星就只有约0.025天文单位,约375万公里,也就是约为地球与太阳距离的0.025倍,约水星与太阳距离的十六分之一。根据蒂加登星的亮度和温度,在这样一个距离相当在我们太阳系的地球和金星轨道之间,正好是在宜居带,让蒂加登星b的表面气温能够保持在0摄氏度以上,理论上应该比地球更热一些,具备存在液态水的条件。但这种距离不可避免可能会发生两个事件:其一,蒂加登星强大的引力潮汐力很可能早就将蒂加登星b潮汐锁定了,就像月球被地球潮汐锁定一样,永远一面朝着主星;其二,强大的恒星风让蒂加登星b的大气很难保留。这样,蒂加登星b会成为一个冰火两重天的世界,朝着主恒星的一面处于永远的白天炽热状态,水被蒸发殆尽,而背着主恒星的一面则永远处于黑暗的冰封酷寒中,连大气都被冻结。而且,许多红矮星都是耀星,所谓耀星就是恒星上每天会出现几次超级耀斑爆发,紫外辐射会瞬间增强几百乃至上万倍,在耀斑爆发的几分钟内,恒星都会由红色变成蓝色,这种强烈的紫外辐射会杀死行星上一切生命,同时吹跑行星大气。大气和地磁是地球生命保护的双重铠甲,蒂加登星b没有了大气和地磁保护,将受到来自蒂加登星的强烈辐射,生命很难存活。而且,这样近的距离让绕蒂加登星公转一圈只需约117个小时,每秒线速度约56公里。也就是如果那里真的有蒂加登星人,他们约4.9个地球日就过了一年。当然,由于已经被潮汐锁定,就没有了一年四季,倒也感觉不到一年的寒暑变化。那么,蒂加登星b在这样的环境下会有生命存在吗?现在还是个未知数,也只能是个未知数。因为人类现在的观测水平还很弱,无法看清那里的一切,甚至根本看不到蒂加登星b的存在,只是通过大型天文望远镜分析恒星的光变和引力摄动,来估计那里的情况。如果要证实那里到底有没有蒂加登星人,最好的办法就是到那附近去看一看。可惜,现在人类的航天速度还处于蜗牛时代,虽然无人探测器通过行星引力弹弓效应已经达到了秒速200公里,但载人航天的速度还只能勉强达到第二宇宙速度,也就是每秒11.2公里。如果要飞出太阳系,至少要达到第三宇宙速度,即每秒16.7公里。如果载人航天在短期内达到第三宇宙速度,按每秒17公里的速度飞到蒂加登星去,一切都顺利的话,旅途也要22万年;即便无人探测器200公里秒速,飞往蒂加登星也需要18700多年。因此,要去蒂加登星看一看的愿望,在今天还只能是个不切实际的梦。这样,那里有没有蒂加登星人,就无法定论了。不过科学家通过分析,认为那里的生命存在条件并没有上述说的那么悲观,主要原因如下:1、蒂加登星的年龄至少已经有80亿岁了,这样比太阳就大了约35亿岁,作为红矮星年轻气盛的耀星时期已经过去了,恒星运行已经平稳多了,因此对蒂加登星b就友好多了,不至于有那么恶劣的辐射环境。2、即便蒂加登星的大气被吹跑了,又没有地磁保护,但只要有海洋存在,同样可以孕育和生存生命,因为海洋可以隔离和吸收辐射,生命可以生存在深水里。3、即便被潮汐锁定,一面固定对着恒星,另一面永远得不到光照,但如果有空气流动的话,依然能够传递热量,让背面也能感受到温暖;而且,在晨昏带,就是白天与黑夜的交界处,还有一圈恒温带,完全适宜生命存在。4、相对太阳这样的黄矮星,红矮星寿命超长,因此具有让生命稳定生存很长的时期,这个时间长达几百上千亿年,蒂加登星寿命可达万亿年。而太阳寿命只有100亿岁,而且让地球生命宜居的时间只有10~15亿年。5、现在的蒂加登星b比地球年龄大了35亿岁,如果蒂加登星人像人类一样的时间出现,现在文明已经有35亿年了,那是何等先进的文明啊。所以,科学家们还是看好那里的生命,更期盼着那里出现文明。如果那里真的存在高级别文明,我们去不了,说不定哪天蒂加登星人就来到我们面前呢。