為什么火星和地球的成分差異巨大?
首先,我們知道,火星還有一個名稱,那就是“紅色星球”,無論從太空的哪個角度看去,火星確實是一個火紅的星球,火星為什么是紅色的呢?很簡單,它的表面是由一層厚厚的氧化鐵屑和相同顏色的巖石構(gòu)成的。所以它就是一片紅色的世界,但也僅僅只是表面而已,要了解這個世界的全部組成,我們必須深入到火星內(nèi)部,了解到這顆星球的過去。
水和大氣
我們知道,火星太冷了,表面上的溫度處在20攝氏度到零下153攝氏度不等。因此液態(tài)水不可能存在很長一段時間,但火星表面的特征表明,液態(tài)水曾經(jīng)在火星上流動過。因此今天,火星上的水只能以冰的形式存在于土壤中,或者存在于極地冰蓋的冰層中。
除了水,還有大氣層。火星的大氣層太薄,大約含有95%的二氧化碳,根本無法輕易地維持生命。而且火星上極稀薄的空氣也會導(dǎo)致氣壓的差異,風(fēng)暴成群。地球表面的灰塵經(jīng)常被巨大的塵暴吹到大氣中——這與地球上的龍卷風(fēng)很相似。有時,這顆紅色星球會部分或全部被沙塵暴吞噬。
有時,火星上甚至?xí)卵;鹦巧系难┗ㄊ怯啥趸级皇撬M成的,科學(xué)家猜測它的大小和紅細胞差不多,其中火星北部的雪花尺寸在8到22微米之間,而南方的只有4到13微米。
盡管今天的火星表面并不適宜生命生存,但行星科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一些跡象,表明過去的火星可能適宜生命生存。例如,美國國家航空航天局(NASA)的“好奇號”(Curiosity)探測器發(fā)現(xiàn)了生命的重要元素----硼元素,它在穩(wěn)定制造RNA所需的糖類方面發(fā)揮著作用,而RNA是生命的關(guān)鍵。因此,不難發(fā)現(xiàn)遠古時代的火星,可能存在生命生長的條件!但是火星上曾經(jīng)存在過的任何生命都必須應(yīng)對輻射,也許是通過在地下繁衍生息。盡管天文學(xué)家們?nèi)栽诶^續(xù)尋找火星上過去或現(xiàn)在的生物跡象,但至今仍未找到令人信服的證據(jù)。
火星的地殼
在茫茫的沙塵暴之下就是紅色的火星表面,其灰塵就像滑石粉一樣細。在這層塵埃之下就是火星地殼,地殼厚度在10至50公里之間。火星地殼主要由火山玄武巖構(gòu)成,火星的土壤還含有鈉、鉀、氯和鎂等營養(yǎng)物質(zhì)。
?與地球不同的是,火星的地殼被認為是一個整體,因此這顆紅色星球不像地球一樣存在構(gòu)造板塊,所以它不會產(chǎn)生板塊之間的運動和碰撞。由于地殼幾乎沒有運動,熔融的巖石在同一地點流向地表,導(dǎo)致連續(xù)的火山噴發(fā),形成散布在火星表面的巨大火山。
而這些位于北極冰帽以南、塵土飛揚、富含玻璃的沙丘可以覆蓋火星的大部分地區(qū)。不過這并不意味著地殼靜止不動。新的研究發(fā)現(xiàn),火星上強大的山體滑坡可能使火星斜坡的速度達到725公里/小時。科學(xué)家曾通過研究計算出的山體滑坡速度遠遠超過100米/秒,峰值時達到200米/秒,與根據(jù)山體滑坡在土堆上的上升速度估算出的速度相比剛好對等。為什么速度如此瘋狂?科學(xué)家初步得出的結(jié)論是,冰可能是火星上山體滑坡的重要潤滑介質(zhì),因此達到了這個可怕的速度!
地幔和地核
我們再來看看火星的地幔和地核。有證據(jù)表明,火星數(shù)百萬年來經(jīng)歷了一個平靜期,在這期間沒有火山爆發(fā)。因此位于地殼之下的地幔基本上處于休眠狀態(tài),它主要由硅、氧、鐵和鎂組成。據(jù)美國國家航空航天局稱,它的厚度大約在1240至1880公里之間。此前研究人員發(fā)現(xiàn)火星地幔比之前預(yù)想更接近于地球地幔,他們發(fā)現(xiàn)火星伊利澤姆火山周圍不同尋常熔巖流的化學(xué)成分與該地區(qū)不同溫度下上升至表面的地幔相一致。這項發(fā)現(xiàn)暗示著火星的地質(zhì)復(fù)雜性遠超出之前的預(yù)期,很可能是由于巨大火山重量導(dǎo)致地幔不同的荷載效應(yīng),但是至今僅只是初步的結(jié)論,事實上火星地幔的復(fù)雜程度遠遠超過我們的想象。
火星的地核呢?有一個說法是39億年前火星核冷卻,失去了全球偶極子磁場,這也是火星開始蛻變荒蕪的關(guān)鍵點,同時火星火山活動減弱。后來,根據(jù)火星磁化隕石的定年,科學(xué)家確定火星磁場發(fā)電機作用大約在39億年前已經(jīng)停止,而其動力來源、產(chǎn)生的磁場形態(tài)與消失原因,目前還沒有定論。火星的中心可能有一個由鐵、鎳和硫組成的固體內(nèi)核。據(jù)估計,它的直徑在1500到2100公里之間。由于火星核心不移動,因此火星缺少一個行星范圍的磁場。取而代之的是科學(xué)家們稱為“圣誕燈”的零星磁場線。沒有了全球磁場,輻射會轟擊地球,使它更加不適宜居住。不過火星雖然沒有一個全球性偶極磁場,卻存在眾多的局域性的偶極磁場。
實際上,火星還有許多更加深層次的秘密,只是人類還沒達到登陸的地步,因此我們對它的了解只能依據(jù)一些隕石以及推測,相信在未來,我們能夠?qū)@顆紅色星球有更加深刻的了解!
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