火星上的水到哪里去了?

山后边的君 2025-03-18 00:34:05
前言:文章内容来自《科学》杂志的文章,翻译可能有些错误之处,欢迎指出不足和错误。

来自航天器和探测器的照片向我们展示了蜿蜒的河床,其长度可超过一千公里,而且在火星河流附近还发现了许多支流。如果我们看看火星探索设备拍摄的照片,我们会发现它们与地球上的照片有多么相似。

关于火星古老水资源的几句话

河谷位于地球的赤道地区,在40°以北和以南均没有发现,但为什么只出现在这些地区呢?最有可能的是,这颗红色星球过去的气候条件有利于如此大量的水的存在。如果我们仔细观察火星表面的地图,我们会注意到所有这些河流曾经流入一个几乎覆盖火星整个北半球的巨大海洋。

火星曾经是什么样子,现在变成了什么样子

当然,看着这些照片是令人悲伤的:这里曾经是一个充满生机、美丽和色彩缤纷的世界,与我们的世界相似,而现在,它的位置上却变成了一片毫无生机的沙漠,谁知道在这块岩石坚硬的表面之下隐藏着什么,在这上面只有尘土飞扬、不安分的旋风在随着风飘向很远的地方?考古探险肯定会在那里发现很多有趣的东西!

活体火星模型

这些河谷确实令人印象深刻,古老的火星河流完全可以与陆地上的大型河流“相媲美”:例如奥苏加山谷。它的长度为164公里,但有些地方的宽度达到20公里,深度约为一公里。河不小呀!

但这还不是极限!达奥河谷和尼日尔河谷是两条火星河流,长逾 400 公里,宽达 40 公里。火星河流并非被冲刷进地面,而是被巨大水流以极快的速度在地面上冲刷而成。

在火星的山谷中,可以观察到大大小小的山谷。火星上最大的山谷——卡塞谷、阿瑞斯谷、蒂乌谷和扎尔巴塔努谷,长可达 1,000 公里,宽可达 100 公里,宽度从上游向下游逐渐增加。较小的山谷——萨马拉、洛克拉、克洛塔、拉东、曼加拉等——长 100-300 公里,宽 1 至 10 公里。

这些河流是何时存在的?很难确切地说。科学家认为,火星河谷的最低年龄是150万至70万年。

水手谷

目前,火星上的水无法以液态形式存在:由于温度和压力低,水会结冰并蒸发。

它们是怎么消失的?

这个问题困扰了科学家们很多年。这些古老水体的遗迹只剩下巨大的极地冰盖。它们的直径约为1000公里。北极和南极冰盖由两部分组成:季节性的二氧化碳和长期的水冰。根据火星快车号卫星的数据,冰盖厚度可达 1 米至 3.7 公里。火星奥德赛号航天器在火星南极盖层发现了活跃的间歇泉。

北极盖帽

如果这些冰全部融化,水就足以覆盖整个火星表面,厚度可达 1.5 米。在温暖的季节,它们会融化,而在寒冷的季节,它们又会重新生长。但是火星上所有的水都有可能被“压缩”到这些冰盖中吗?不!

北极盖帽

科学家们提出了几种关于水“消失”的版本供大家参考:

1.这一切都是太阳风造成的。太阳风是从太阳上层发出的带电粒子流。正是他的攻击“恐吓”了我们的磁层,引发了磁暴——给很多人带来困扰,但同时也带来了美丽的极光。地球有磁场,但火星几乎没有磁场,因此无法保护行星免受太阳风的影响。它摧毁了火星的大气层,水也消失了。研究表明,太阳风能够从火星表面带走大约 1 公斤的物质。没有了大气层的保护,水就会被带入太空。

2、“不够强”:火星引力较弱,因此无法保住水储量,并在其存在的最初十亿年内失去了水“财富”。此版本被认为是传统的。

火星北极的峡谷

3.灰尘是杀手:欧空局的火星快车卫星帮助科学家发现,来自这颗红色星球的水仍在向太空逸出。随着季节的变化,火星大气中的水分会冻结。然而,它不再能以降水的形式回归——沙尘暴阻止了这一点。它们加热并破坏了火星本已薄弱的大气层,并将水喷射到高空,但即使在那里,水也无法凝结:紫外线将水分子分解成原子。

尘暴

4.上古大灾变:这个版本或许是最具传奇色彩的!这里还有其他几个不同的“分支”。因此,一些人认为,一个巨大的天体曾经撞击过火星,由于这场灾难,火星失去了大气层,进而失去了水。

另一些人提出了一个更史诗般的想法:从前,太阳系中有一颗名为辉腾的行星,位于火星和木星之间,现在它的残骸只剩下小行星带及其碎片。但这个版本已经是 RenTV 的风格了:辉腾和火星上生活着两个彼此之间没有任何共享东西的智慧文明,于是一场战争开始了,辉腾被火星人彻底摧毁,但胜利者也得到了它——辉腾的一个碎片掉落在火星上,永远改变了他们星球的面貌。幸存者的残余移居地球,我们据称是这些古代文化的后裔。

5.水隐藏在深处:大部分水没有蒸发到太空中,而是存在于构成地球岩石的矿物质中。这是美国宇航局科学家在《科学》杂志上发表的一项研究中得出的结论。当水与岩石相互作用时,岩石会发生风化或水化,也就是积聚水。这一过程在地球和火星上都会发生。但由于地球构造活跃,旧地壳不断溶解到地幔中,并通过火山活动将水返回大气层。火星整体的构造活动不活跃,因此其表面的“干燥”是不可逆转的。也就是说,一部分水进入了深海,但直到今天仍在继续蒸发,一部分则被沙尘暴带入大气层。

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