來(lái)源:hao123百家號(hào) 時(shí)間:2022-04-25 06:58:58
截止目前為止,火星仍然是離我們最近并且最合適移民的星球。但是如果人類(lèi)移民火星,需要克服什么問(wèn)題呢?溫度、磁場(chǎng)、氧氣和水源等都是我們面臨的困難。
美國(guó)NASA早就提出了要在2030年登陸火星,對(duì)于人類(lèi)未來(lái)在火星定居抱有很高的期待。SpaceX的首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克甚至認(rèn)為,到2050年火星上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)容納100萬(wàn)人的城市。
火星有哪些地方可能存在生命?這些地方存在生命的原因?科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了哪些線索?在這些生命基礎(chǔ)上,人類(lèi)移民火星有可能嗎?
接下來(lái)我們就來(lái)了解一下,為何科學(xué)家認(rèn)為被發(fā)現(xiàn)的一些會(huì)移動(dòng)的東西,能成為探索火星生命的線索。
火星上會(huì)移動(dòng)的東西
火星作為太陽(yáng)系的八大行星之一,被認(rèn)為是和地球十分相似的一顆類(lèi)地行星。它的直徑是地球的大約53%,質(zhì)量則是地球的11%。
從體型來(lái)看,確實(shí)要比地球小很多。不過(guò)科學(xué)家們認(rèn)為,早期的火星和地球別無(wú)二致。
光看探測(cè)器拍攝下來(lái)的火星畫(huà)面,我們可以看到上面一望無(wú)際的沙漠。除了這些沙漠,在火星上還發(fā)現(xiàn)了其他和地球相似的地形,比如高山和峽谷。
長(zhǎng)久以來(lái),科學(xué)家們都認(rèn)為火星上的巨型沙丘在過(guò)去數(shù)十萬(wàn)年間形成以來(lái)就沒(méi)有移動(dòng)過(guò)。因?yàn)檫@些組成巨型沙丘的沙粒分為兩種,而覆蓋在其頂部的是更粗、更重的顆粒,因此風(fēng)很難將這部分可以移動(dòng)。
不過(guò)在2020年,科學(xué)家從美國(guó)宇航局火星探測(cè)器拍攝到的圖像中發(fā)現(xiàn),一些巨型沙丘正在緩慢移動(dòng)。
事實(shí)上在2016年,美國(guó)科學(xué)家就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些在移動(dòng)的沙丘,這些沙丘最高的可以達(dá)到75米,但是和巨型沙丘比起來(lái)還差很多。
科學(xué)家主要對(duì)McLaughlin隕石坑附近的大約1100個(gè)巨型沙丘,和Nili Fossae地區(qū)的300個(gè)巨型沙丘進(jìn)行分析,這兩個(gè)地區(qū)都位于火星赤道附近。
科學(xué)家將現(xiàn)在的圖像與7.6年前的McLaughlin和9.4年前的Nili Fossae進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)地區(qū)的巨型沙丘每年都會(huì)移動(dòng)大約10厘米。
這說(shuō)明火星上的風(fēng)顯然比我們想象中的還大,并且由于這些巨型沙丘的移動(dòng)方向和這些小沙丘移動(dòng)的方向保持一致,科學(xué)家認(rèn)為,那些移動(dòng)的小沙丘為巨型沙丘的移動(dòng)提供了很多小沙粒。
這是什么原理呢?其實(shí)就是,火星上的風(fēng)會(huì)加速小沙粒的形成,這些小沙粒在風(fēng)的誘導(dǎo)下就會(huì)大量撞擊大沙粒,于是這些巨型沙丘就這樣在小沙丘的帶領(lǐng)下也運(yùn)動(dòng)起來(lái)了。
為什么移動(dòng)的沙丘是生命的線索?
但是為什么移動(dòng)的巨型沙丘會(huì)成為“火星上是否存在生命”的線索呢?難道不是應(yīng)該去尋找火星上的水才對(duì)嗎?
誒,說(shuō)對(duì)了,科學(xué)家認(rèn)為,在這些移動(dòng)的沙丘地下,就可能存在著可以孕育生命的水源。
一些位于盆地的沙丘,受到的是來(lái)自火星的季風(fēng)。這些沙丘在季風(fēng)的吹動(dòng)下,還會(huì)形成新的沙丘,或者和其他沙丘進(jìn)行合并。根據(jù)美國(guó)宇航局的觀測(cè),在這些沙丘中,有數(shù)百個(gè)新月形的凹陷。
可以避免輻射的沙丘
這些凹陷的地區(qū)可以讓生命形態(tài)在其中減少或者完全不受火星表面輻射的影響。目前火星沒(méi)有像地球一樣的磁場(chǎng),所以來(lái)自宇宙中的各種輻射能夠直接到達(dá)火星表面,使得火星表面很難有生命的存在。
但是這個(gè)足夠深的沙丘,卻能夠給生命提供一個(gè)庇護(hù)之所,就像我們前面提到的,科學(xué)家此前找到的移動(dòng)沙丘最高有75米,況且現(xiàn)在還有很多巨型沙丘在移動(dòng),那能夠提供的生存空間就會(huì)更大。
可能存在水源的沙丘
除此之外,科學(xué)家還認(rèn)為,在這樣的深度下,或許還存在像地球沙漠中一樣的地下水源。
在這幾十年的探索中,科學(xué)家認(rèn)為,曾經(jīng)有大量的液態(tài)水存在于火星表面。由于某種原因火星磁場(chǎng)消失后,火星發(fā)生了巨大的變化。地表開(kāi)始變得干旱,大量液態(tài)水消失。
但是基于火星與地球的相似性,應(yīng)該還有大量的水源存在于地下的巖石和地殼中,儲(chǔ)量可能相當(dāng)于地球水的6%-27%。這樣的猜測(cè)并不是空口無(wú)憑,在過(guò)去幾十年的探索中,已經(jīng)在火星上發(fā)現(xiàn)了有很多水源的證據(jù)。
在1971年,水手9號(hào)探測(cè)器在圍繞火星飛行的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)了很多河谷。科學(xué)家認(rèn)為這是火星上的洪水留下的痕跡。
2012年,好奇號(hào)火星車(chē)又在蓋爾隕石坑中發(fā)現(xiàn)了古老河床的證據(jù),科學(xué)家對(duì)這個(gè)河床進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,結(jié)果表明這里的水流曾經(jīng)達(dá)到3.3米/秒,水流深度接近1米。也就是說(shuō),火星曾經(jīng)確實(shí)有過(guò)“強(qiáng)勁水流”。
隨后在2018年,NASA科學(xué)家中與在火星南極冰蓋下方1.5公里的地方,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)冰下湖,其儲(chǔ)量與蘇必利爾湖相當(dāng)。
兩年后,科學(xué)家又用高級(jí)電離層探測(cè)雷達(dá)在之前的冰下湖附近,發(fā)現(xiàn)了三個(gè)大型咸水湖,這些湖泊的范圍有75000平方公里。
所以可以證明,在火星的地表之下,或許還存在很多水源。而這些移動(dòng)沙丘深處的邊緣,就可能存在著一些季節(jié)性液態(tài)水流。
火星上這些移動(dòng)的沙丘已經(jīng)形成了數(shù)十億年,或許在火星生命覆滅的時(shí)候,一些生命就躲進(jìn)了這些可以避免輻射,又能提供水源的沙丘當(dāng)中。
火星上的生命
除了這些可以給生命提供孕育之地的沙丘,此前科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)過(guò)一些疑似火星生命的可能。
2014年,國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)在《隕石學(xué)與行星科學(xué)》中發(fā)表了關(guān)于在火星隕石上發(fā)現(xiàn)碳顆粒,并證明這些碳顆粒是有機(jī)物質(zhì)的新發(fā)現(xiàn)。
科研團(tuán)隊(duì)此次研究的是在2011年落在摩洛哥沙漠的火星隕石。這顆被命名為“提森特”的隕石形成與6億年前,并且受到地球污染的可能性很小。
科學(xué)家們?cè)谶@顆隕石的“熔脈”發(fā)現(xiàn)了一部分顆粒,他們用了一種叫做激光拉滿光譜的儀器,確定了這些顆粒中含有大量的氫、氮、氧和硫等元素。這些元素顯然與石墨中的元素有很大差別,因此這些顆粒才被最終確定為碳顆粒。
這些碳顆粒存在于熔脈中,熔脈是隕石在火星上遭到撞擊之后,巖石發(fā)生局部熔融才形成的。
科學(xué)家利用“納米離子探針”分析后,發(fā)現(xiàn)這些碳顆粒的氫同位素比地球上的有機(jī)質(zhì)重,所以可以確定這些碳顆粒形成于火星。
并且科學(xué)家還認(rèn)為這些碳顆粒的形成與火星上的生命活動(dòng)有關(guān),而這些生命應(yīng)該是生活在火星中的微生物。
除了這次在火星隕石中發(fā)現(xiàn)碳顆粒之外,1984年,在南極阿侖山發(fā)現(xiàn)的一顆1.3萬(wàn)年前降臨地球的火星隕石中,還發(fā)現(xiàn)了蠕蟲(chóng)形態(tài)的結(jié)構(gòu)。
這顆隕石的形成年齡應(yīng)該有41(±1)億年,屬于最古老的火星隕石??茖W(xué)家利用電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)了隕石上的蠕蟲(chóng)狀管狀結(jié)構(gòu),并用透射電鏡觀察到了磁細(xì)菌和典型的磁小體鏈。
其中的磁細(xì)菌和地球上的極為相似,這種神奇的細(xì)菌會(huì)對(duì)磁場(chǎng)有反應(yīng),一般分布在湖泊、海洋和土壤中。
所以科學(xué)家將這個(gè)蠕蟲(chóng)狀管狀結(jié)構(gòu)認(rèn)為是火星存在生命的重要證據(jù),不過(guò)當(dāng)然這種說(shuō)法也受到了一定的質(zhì)疑。
不管是碳顆粒還是這個(gè)細(xì)菌結(jié)構(gòu),都表明我們對(duì)火星生命探索的重視性。這其實(shí)也是在為我們移民火星尋找更多的可能。
我們之所以將火星當(dāng)做移民星球的第一選擇,就是因?yàn)樗趲资畠|年前曾經(jīng)有過(guò)和地球相似的環(huán)境,如今在火星上有液態(tài)湖,有四季更替,還有可以防輻射的沙丘。
如果我們對(duì)火星加以探索,在現(xiàn)代科技的進(jìn)步下,或許移民火星的計(jì)劃并不是空想。
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