漫话宜居星球探索（6）

漫话宜居星球探索（6）

胡经国



最可能存在外星的七个星球

银河系可能拥有多达4000亿颗恒星假设只有的恒星有行星，而这些行星中只有适生命存在，那么银河系仍然有亿万个地方可能有生物体。虽然我们还没有发现地球以外的生命，但个最有可能存在外星：火星、木卫二、木卫三、木卫四、土卫二、土卫六、Gliese581d葛利斯581d。火星

火星是太阳系由内往外数的第颗行星，第7大行星属于直径为地球的一半，自转轴倾角、自转周期相近，公转一周则花两倍时间。在西方称为战神，中国则称为。橘红色外表是的赤铁矿（氧化铁）。火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的水体。二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠会随着季节消长。

火星离太阳227940000千米1.52AU=1.25天文单位）

自转周期约24小时37分22秒

公转周期：686.98天

直径：6794千米6.4219×1023千克

赤道重力加速度：3.72/秒2

赤道：5.02

大气密度只有地球的1%，非常干燥

表面平均温度55℃，温度低，水和易冻结，部分地球生物可以生存。

火星是太阳系中最像地球的一颗行星无论在过去还是现在，火星存在生命的可能性都非常大，而且证据是非常确凿的。人们普遍认为，生命最重要的必需品液态水，过去曾经在这颗行星上穿流而过。火星环球观测者最近公布的照片显示，在这颗红色星球严寒的表面上，有液体流动的迹象（这种现象发生在过去年之中）。

一块小陨石SNC陨石被认为是来自于火星的。1996年8月6日，戴维朱开DavidMcKay）等人宣称，在火星中首次发现有。作者甚至说这种加上一些其从陨石中得到的矿物，可以成为火星古微生物的证。如此惊人的结论，它却没有使有存在这一结论成立。自戴维朱开发表意见后，一些反对者的研究也被发布。火星微弱

在火星的地区有很大一片微弱的地方。这是由火星全球勘测员在它进入火星轨道时所获得的意外发现。它们可能是早期外壳消失时所留下的。这或许对研究火星的内部结构、过去的气压情况，甚至是古生命存在的可能都十分有用。火星表面7个奇特洞穴火星探测轨道飞行器和机遇号分别发现火星表面曾有水以及火星可能有地下水的线索。科学家借助奥德赛又在火星上发现了奇特洞穴。

据美国媒体报道，美国地质探测局科学家在举行的月球和行星科学会议上报告说，他们通过美国宇航局奥德赛发回的图片，在火星表面辨认出了个洞穴。

这个洞穴都分布在火星阿尔火山的侧面。洞口宽度在100252米之间。由于洞口基本观测不到洞底，科学家们只能估算出这些洞至少有80130米深。

这些洞穴的发现具有重要的意义。首先，如果火星上曾有原始生命形式存在，这些洞穴可能是火星上唯一能为生命提供保护的天然结构。其次，如果条件适宜，这些洞穴将来可能作为人类之后的居住点。

每当夏季，这些洞穴里就会冒出成千上万的甲烷这更增加了洞穴中存在生命体的可能性。火星的低压下，水无法以存在，只在低海拔区可短暂存在。而冰倒是很多，如冰冠就包含大量的冰。2007年月，NASA就声称，南极冠的冰假如全部融化，可覆盖整个星球达11米深。另外，地下的水冰永冻土可由极区延伸至约60°的地方。推论有更大量的水冻在厚厚的地下冰层（Cryosphere），只有当火山活动时才有可能释放出来。史上最大的一次是在谷形成时，大量水释出，成的洪水刻划出众多的河谷地形流入平原。另一次较小但较近期的一次，是在万年前科伯洛斯槽沟（CerberusFossae）形成时，释出的水在埃律西姆平原（ElysiumPlanitia）形成冰海，至今仍能看见痕迹。

火星上有冰存在的直接证据在2008年6月20日被发现凤凰号在火星上挖掘发现了粒白色的物体当时研究人员揣测这些物体不是盐在火星发现盐矿是冰而天后这些白粒就凭空消失因此这些白粒一定升华了，盐不会有这种现象。所的高分辨率照片显示出有关液态水的历史。尽管有很多巨大的洪水道和具有树枝状支流的河道被发现，还是没发现更小尺度的洪水来源。推测这些可能已被风化侵蚀，表示这些河道是很古老的。火星全球勘测者高解析照片也发现数百个在陨石坑和峡谷边缘上的沟壑。它们趋向坐落于南方高原、面向赤道的陨石坑壁上。因为没有发现部分被侵蚀或被陨石坑覆盖的沟壑，推测们应是非常年轻的。

有个特别引人注目的例子。短短6年，这个沟壑又出现新的白色沉积物。火星探测计划（MarsExplorationProgram）的首席科学家麦克梅尔（MichaelMeyer）表示，只有含大量才能形成这样的样貌。而水是自降水、地下水或其来源仍是一个疑问。不过有人提议，这可能是二氧化碳霜或是地表移除造成的。

另外一个关于火星上曾存在液态水的证据，就是发现特定矿物，如赤铁矿和针铁矿，而这两者都需在有水环境才能形成。

2008年7月31日，美国航空局科学家宣布，在火星上加热土壤样本时鉴别出有产生也有可能是太阳烤干了，因为火星离太阳近，从而最终确认火星上有水存在。NASA公布的最新照片美国科学家首次发现火星上或存在流动水。巨大陨石坑曾经是火山湖

环绕火星的卫星证实巨大的厄伯斯华德陨石坑曾经是一个火山湖。火星车在一个流沉积物成扇形三角洲着陆发现了它。这个65千米宽的陨石坑虽然已经彻底干枯了,但是这种迹象表明古老的火星上曾经很湿润。三角洲位于火星南部高地的厄伯斯华德陨石坑看起来像是一个向右边凹进的半圆。它是在37亿年前一次小行星的猛烈撞击下形成的。陨坑只有右边是完整的，其余后来被一个由猛烈撞击形成的更大的霍尔登陨坑掀起的碎屑覆盖。霍尔登陨坑在厄伯斯华德陨石坑的左边。

这原始的火山湖，火星探测器在扇形三角洲着陆拍摄到的奇观。这个巨大的火星陨石曾是一个火山湖，完全处于潮湿状态而如今由于无数次的撞击，它早已干枯。如今看来这个河口三角洲显示火星曾是水世界。由于多年的侵蚀作用和行星的撞沉积物掩埋堆积而促使表面干枯。厄伯斯华德陨坑被完整保留，只有警示性的115平方千米的三角洲可见。在厄伯斯华德陨石坑上部附近有一条狭长，弯弯曲曲的河道和沉积物。三角洲的特殊性描绘出了一个曾充满水的火山湖清晰有力的证据显示火星表面曾有液态水流淌过。厄伯斯华德和霍尔登陨坑都曾很自然被认定为美国宇航局下一个火星车好奇号着陆点的候选。

根据一项研究表明，板块运动在火星地质历史中可能占有重要地位这一观点和传统看法相悖。此前科学界一般认为由于火星太小，其较快的内部冷却速度不允许它存在板块动。

在这项研究中，科研人员认为火星奥林匹斯火山西北侧的一大片区域可能保存着板块动的证据。这片区域存在大量的山脊和断崖。

华人地质学家加州大学洛杉矶分校教授尹安是这项研究的负责人他说：这是火星在过去25万年间存在板块动的证据。传统观点认为火星由于体积质量均远小于地球，内部会很快冷却，因在较近的历史时期不应当存在需要靠岩浆驱动的板块动。

但是尹安教授认为他已经找到了切实的证据证明火星表面的很多地貌特征和板块动有关，甚至今天仍在发生作用。

美国太空网报道称，如果这一研究结果获得证实，它将大大增加火星上存在生命的可能性。因为板块运动将有助于碳循环的进行，而碳是构成生命必不可少的元素。

尹安教授在美国地球物理学联合会会议上报告了他的发现。他说：人们认为火星上存在板块运动，但是我认为我有证据证实它的存在。他的研究主要借助于两艘美国火星探测飞船拍摄的图像，即火星奥德赛和火星勘测轨道器。

尹安教授表示，之前很多图像都没有得到详细的研究。这些图像中显示大量的断崖、褶皱和阶地构造如果这些构造放到地球上，将是地质学家眼中经典的板块运动特征。另外一些照片中有弯弯曲曲的沟槽，这同样构造运动有关系。他说：这是典型活跃构造活动的表现。所有这一切，如果放在地球上，你会毫不犹豫地指出，说它是活跃的。

在一般情况下，研究人员倾向于将这些地貌特征归结于诸如滑坡等事件但尹安教授绝非唯一一位认为火星存在板块运动的科学家。他们中有一部分专家认为火星表面那一长串笔直的火山锥就是板块活动的表现。其中最明显的一处就是位于奥林匹斯山附近的三座巨型火山它们一起构成了火星塔尔西斯高原的主体。这也是尹安教授重点关注的区域。研究中，尹安教授同样注意到了火星表面巨大的水手谷这是太阳系中最大的峡谷系统，长4500公里，深达11000米。此项研究同样将其视作一处构造地貌。

1996年，著名天文学家萨根在应NASA（美国宇航局）要求而写的报告中列举了探测火星的理由：火星是地球人类可以探索的最近行星大约40亿年以前,火星与地球气候相似，也有河流、湖泊甚至可能还有海洋未知的原因使得火星变成今天这个模样。探索使火星的原因，对保护地球的气候条件具有重大意义火星有一个巨大的,太阳没遮拦地照射到火星上。可能这就是、未能找到有机分子的原因。火星研究有助于了解地球一旦消失对地球的极端后果。在火星上寻找历史上曾经有过的生命的化石这是中最激动人心的目的之一如果找到生命的化石，就意味着只要条件许可生命就能在宇宙中行星上崛起查明今日火星上有无绿洲绿洲上有无生命以及生命存在的形式类型火星探测是许多新技术的试验场地这些技术包括大气制动利用火星资源产生燃料返程用遥控自动仪取样远程通讯等虽然提供了火星上少数未知地域的样本但只有空间探测才能窥其全貌从长期来看，火星是一个可供人们移居的星球





2011年12月4日编写于重庆

2022年2月4日修改于重庆

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