距
火星大冲
倒计时
3
天!
在2003年的火星世纪首次大冲的十五年之后,
2018年,
火星现在正在一步步靠近地球,
并在7月27日再次大冲,
一起来关注这场十几年一遇的罕见天象?
2018
年
7
月
25
日
星期三(今晚)
共享天文台“
火星向前冲
”直播
——
沙河科普教育基地
由中国国家天文杂志和腾讯联合推出
直播时间
/
21:00-22:30
直播内容
/
火星火星火星火星
【
直播地址
】
http://view.inews.qq.com/a/KEP2018071903627000
或
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以及
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”
提到火星上存在生命的潜在可能性,就会引起人们的高度关注。讨论的焦点往往是水。正如我们所知,
生命需要液态水,而有证据表明,在火星历史的各个时期都存在着液态水
,这就意味着它有可能支持生命存在。但现在的火星是一颗寒冷、荒芜的行星,只有薄薄的一层大气,温度通常都在水的冰点以下。那么,
为什么我们会认为火星在过去拥有丰富的液态水呢?又是什么原因导致火星的气候变得不适宜生命存在呢?
洪水线
/
科学家们认为,是灾难式的洪水雕凿出了Osuga谷地, 这里展示了它的中央部分。谷底曾被快速的水流凿出了沟槽。
火星曾有液态水的证据最初来自于轨道飞行器的图像。借助这些飞行器的贡献,几十年来,我们已经知道
火星上有一系列山谷系统,它们似乎是由洪水冲击而形成的
。我们还看到了
一些似乎是沉积物的东西,它们是当水流灌入封闭的撞击坑底部时被洪水搬运来的
。我们知道火星上曾发生过显著的侵蚀过程——而
水流导致的侵蚀则是其中最受欢迎的解释
。从1997年登陆的“火星探路者”号火星车开始,我们观察到一些小尺度的地貌特征,它们也表明这里
曾有液态水流淌
过。我们已经
辨识出一些沉积物
,它们具有曾在液态水中发生沉淀的全部印记。我们还看到了水载物质沉淀而形成的微小的圆形的沉积物,它们被称为结核,甚至还有必须依靠液态水才能产生的特定矿物质。
通过估计这些不同特征物的年代,行星科学家已经为火星上的水制订出了一份粗略的时间表。它显示出,液态水的最有力的印记往往是非常古老的。
分层的岩石
/
这是NASA的“机遇”号漫游车观察到的Endurance陨石坑的内壁。岩石中的分层序列显示,它们是很浅的流水环境中的沉积物。
所有的地质学和地质化学证据都表明,直到
大约35亿至37亿年前,火星上都具有允许液态水广泛分布于地表的气候环境
。
随后环境迅速地(就地质学意义而言)变化,允许液态水存在的一切条件在仅仅几亿年的时间中就消失了,只留下一颗寒冷而干燥的行星。
有一些液态水在较晚年代存在的证据——似乎是由来自地下的液态水的灾难式喷涌而形成的巨大洪水通道,一些可能与水有关的很晚近的(最近数百万年内)沟渠——但没有大量的、稳定的液态水。
同心环
/
层状沉积物填满了这个2公里宽的陨石坑。目前还不清楚这些层状物是由大气中沉淀的尘埃或火山灰形成的,还是随着时间推移由水载沉积物堆积而成。
早期火星上的气候会是什么样的呢?我们预期,其平均温度可能在
0℃
左右或更高一些,这样才能支持大量的液态水存在。这与今天大约
-60℃
的火星平均气温形成了鲜明对比。
最简单解释是火星上曾有大量的温室气体存在,这些气体可以保存来自太阳的热量,使火星全球气温升高
。
二氧化碳是最有可能的温室气体候选体
,它也是火星当前的稀薄大气的主要成分。科学家们还没有解开这场远古的火星变暖的细节——仅有二氧化碳是否能够使得气温升高,或者是否还必须有其它温室气体参与,例如氢气和甲烷——但大部分科学家都预测,火星早期历史曾有一个较厚的大气层应当会是正确的解释。
太阳长期的带电粒子风(以条纹表示),和偶尔的强烈爆发(以褐色条带表示)剥除了火星的大气。
我们的行星科学家们已经花费了很多年来思考:
那些二氧化碳可能去了哪里?如果大气中的二氧化碳没有进入地表或地下,那么就应当已经逃逸入太空之中。
2003年发射的欧洲“火星快车”轨道器的测量结果表明,
火星电离层的离子正在被太阳风所带走
。尽管这些测量帮助我们对于今天有多少气体散逸做出了一个良好的估计,但是对于确定地估计随着时间推移,火星已经失去了多少大气这一问题所牵涉的各种物理过程,我们依然没有足够的信息。
我们希望测量查明今天有多少气体逃逸入太空,是什么样的特定机制在使火星大气消失,以及如何按时间回推,我们才能知道在整个火星历史中总共有多少气体丢失。并最终判定
火星大气散逸入太空的过程究竟是不是改变火星气候的主要机制,还是只是一个相对不太重要的原因。