發(fā)現(xiàn)者:未知
發(fā)現(xiàn)日期:史前
命名:Mars,古羅馬戰(zhàn)神
質(zhì)量:地球質(zhì)量的11%
體積:地球體積的15%
平均半徑:3,395千米
一天長(zhǎng)度:1.03個(gè)地球日
一年長(zhǎng)度:1.88個(gè)地球年
衛(wèi)星數(shù)目:2
光環(huán)系統(tǒng):無(wú)
火星——距離太陽(yáng)第四遠(yuǎn)的行星,是除了地球之外被探索得最多的行星。在科幻小說(shuō)中,有關(guān)火星的描述比其他任何星球都要多。在英文中,火星(Mars)一詞代表戰(zhàn)神?;鹦强偸浅尸F(xiàn)紅色,因?yàn)楸砻娌紳M(mǎn)了氧化鐵(鐵銹的主要成分)。因?yàn)橘|(zhì)量較小,火星在很久以前就失去了大氣層,現(xiàn)在只有一層主要成分為二氧化碳的稀薄大氣。
冰云在火星上空飄蕩
人們第一次發(fā)現(xiàn)火星表面曾有水流動(dòng)的證據(jù)是,火星南部高地上有溝壑,就像地球上的運(yùn)河一樣。
火星也有四季變化,但火星的一年大致相當(dāng)于地球的兩年,所以每個(gè)季節(jié)的長(zhǎng)度也是地球上季節(jié)長(zhǎng)度的2倍。和地球一樣,火星的半球進(jìn)入冬季后,極地沒(méi)有陽(yáng)光。和地球不一樣的是,火星極地空氣中大量的二氧化碳會(huì)凝固成固態(tài)二氧化碳厚壁,即干冰。當(dāng)太陽(yáng)照射極地干冰層的時(shí)候,干冰會(huì)立即消失。
火星的北半球由巖漿流構(gòu)成,相對(duì)平坦,南半球則布滿(mǎn)環(huán)形山,有古老的隕石撞擊坑?,F(xiàn)有的理論認(rèn)為,火星曾經(jīng)有遍布南北半球的海洋——可能是海水蒸發(fā)后,由于火星質(zhì)量過(guò)小,已經(jīng)逸散到宇宙空間。但科學(xué)家們認(rèn)為,火星北半球有最新形成的海洋。
山峰和山谷
從宇宙飛船傳回的數(shù)據(jù)中可以看到,火星地貌與地球上的某些地貌有些相似。有兩件事情值得關(guān)注:火星上的死火山——奧林匹斯山是太陽(yáng)系內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的最大火山,奧林匹斯山高達(dá)22千米,有珠穆朗瑪峰的2倍高;水手峽谷是一個(gè)超出4000千米長(zhǎng)、7千米深的峽谷(美國(guó)大峽谷大約為450千米長(zhǎng),2千米深)。
火星上的水
1877年,意大利天文學(xué)家喬范尼·弗吉尼奧·夏帕雷利制作了第一張火星細(xì)節(jié)地圖。他用望遠(yuǎn)鏡看到了火星表面的條紋,將其稱(chēng)為“通道”,但在翻譯成英文的時(shí)候,這個(gè)詞被譯成了“運(yùn)河”,使得人們認(rèn)為火星上有生命存在。美國(guó)天文學(xué)家帕西瓦爾·洛厄爾繼承了夏帕雷利的工作,他的《火星一一生命的棲息地》將火星宜居的觀念帶入公眾視野。洛厄爾聲稱(chēng)自己看到了運(yùn)河,還報(bào)道了它們根據(jù)季節(jié)如何填水或排水。這種看似美麗,實(shí)際上并不正確的理論在當(dāng)時(shí)流行了一段時(shí)間。
我們現(xiàn)在知道,洛厄爾的“運(yùn)河”實(shí)際上是基于人們看到隨機(jī)組合圖片時(shí)產(chǎn)生的錯(cuò)覺(jué)。
現(xiàn)代火星探索始于1964年水手4號(hào)探測(cè)器飛掠火星和1971年水手9號(hào)探測(cè)器獲得的詳細(xì)數(shù)據(jù)。
公眾眼中關(guān)于火星探索的最大事件,是1976年升空的海盜1號(hào)探測(cè)器和海盜2號(hào)探測(cè)器。它們拍攝的火星表面的圖片一度成了初期互聯(lián)網(wǎng)上的大事件,在世界的各大報(bào)紙、雜志上也可以看到。
1996年發(fā)射的火星全球探勘者號(hào)是火星探索史上的一次重要事件?;鹦侨蛱娇闭咛?hào)能更加清晰地拍攝火星表面,甚至發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水的存在。1997年,第一輛“索杰納號(hào)”火星車(chē)登陸火星。經(jīng)過(guò)一個(gè)月的探索之后,“索杰納號(hào)”火星車(chē)傳回了三批數(shù)據(jù),為未來(lái)火星探測(cè)器執(zhí)行長(zhǎng)期任務(wù)開(kāi)了先河。
我們或許需要處理一下大家從小道消息了解到的“火星上的臉”。1976年7月25日,海盜1號(hào)探測(cè)器圍繞火星公轉(zhuǎn),拍攝它的姐妹——海盜2號(hào)探測(cè)器的可能著陸點(diǎn)。在這顆行星北半球的某地,一張低分辨率的照片顯示了一張臉正凝視著飛船,四面環(huán)繞著埃及式的金字塔??刂浦行牡目茖W(xué)家雖然證明這只是一個(gè)錯(cuò)覺(jué),但是NASA中的一些人認(rèn)為,將這張照片傳播出去是一個(gè)吸引公眾關(guān)注火星探測(cè)的絕好方案。
幾年之后,“火星上的臉”成了邊緣科學(xué)的典型代表。不過(guò),到了1998年,火星探測(cè)器再次造訪火星,傳回了清晰度更高的照片(光線也不同)。
就像預(yù)期的那樣,這張臉消失了。
好奇號(hào)探測(cè)器正在探索的蓋爾環(huán)形山的合成照片。中心的山峰被稱(chēng)為“夏普山”,它是由一個(gè)大型湖泊環(huán)境中的沉積層疊加而成,可能經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)達(dá)數(shù)千萬(wàn)年的時(shí)間。
殖民與改造
雖然火星是太陽(yáng)系中最接近地球的行星,但不適合人類(lèi)居住。首先,火星上的大氣非常稀薄,幾乎不含氧氣。此外,火星上的大氣壓非常低,暴露在外的話,人類(lèi)的體液會(huì)沸騰。因此,任何冒險(xiǎn)登陸火星的人都需要穿上壓力服,帶著氧氣。同時(shí),火星沒(méi)有磁場(chǎng),所以對(duì)宇宙射線沒(méi)有防護(hù)。這意味著人類(lèi)想要長(zhǎng)時(shí)間呆在火星上,必須有防護(hù)罩才能降低輻射暴露。
即便這樣,人類(lèi)仍會(huì)暢想在火星上居住的未來(lái)。
20世紀(jì)90年代,在美國(guó)亞利桑那州圖森市北部有一個(gè)建筑實(shí)驗(yàn)。一座名為“生物圈2號(hào)”的溫室式建筑被建成,目的是為了在密閉狀態(tài)下進(jìn)行生態(tài)與環(huán)境研究,而它也作為首例永久性生物再生式生保系統(tǒng)的地面模擬裝置,應(yīng)用于人類(lèi)未來(lái)的地外星球定居和宇宙載人探險(xiǎn)。但最終因?yàn)楦鞣N因素,實(shí)驗(yàn)失敗了。同時(shí)也證明,在已知的科學(xué)技術(shù)條件下,人類(lèi)離開(kāi)地球?qū)㈦y以生存。
順便說(shuō)一句,其之所以被命名為“生物圈2號(hào)”,是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)者的心目中,地球是“生物圈1號(hào)”。
人類(lèi)在火星上居住的另一個(gè)策略是改變火星狀態(tài),讓它更適合人類(lèi)居住,這一過(guò)程稱(chēng)為“外星環(huán)境地球化”。
例如,人類(lèi)可以將氨或甲烷等氣體引入火星大氣,以觸發(fā)溫室效應(yīng),提高火星表面溫度。一旦開(kāi)始,這樣的過(guò)程會(huì)蒸發(fā)火星兩極大量的干冰,加劇溫室效應(yīng);或者拆除火星的衛(wèi)星,將產(chǎn)生的暗物質(zhì)散布在火星表面,以增加太陽(yáng)光的吸收;又或者在太空中建造大型反射鏡,將太陽(yáng)光直接照射到火星上。當(dāng)然,這些都是理論上的設(shè)想,不是真正的工程設(shè)計(jì)。
“生物圈2號(hào)”是人工建造的模擬地球生態(tài)環(huán)境的全封閉實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。1991年,8名“生物宇航員”在此呆了一年多,探索人類(lèi)在這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)中生存的可能性。