火星中被太陽吹，大氣當然薄了。

地球的鄰居

圖：中國火星探測器“天問一號”構型圖

火星是我們的鄰居，飛船飛往火星只需要7個月的時間，對於太空旅行來說，這就像是坐了一站公交車，因此我們經常有機會近距離觀察火星。如果說天文學是觀察遙遠的星球，那麼當我們的探測器登陸了這個星球，天文學就可以離場，換地質學上場。火星的整個地質歷史可以說和我們的地球一樣有趣。

圖：火星上的溝壑

從很多方面來看，火星是我們觀察宇宙，迄今為止最像地球的行星。科學家透過大量火星資料分析出火星在很早以前或許也有厚厚的大氣層，有大量的水資源。從火星的表面上我們發現了被大量液態水侵蝕過的地質痕跡，例如沉積岩、存在火山、稀薄的雲層、極地的冰蓋、沙丘還有幹固的河床等特徵。

火星的大小

不過，火星的直徑大約只有地球的一半而已（半徑資料地球的53%），體積為半徑的立方，所以火星的大小約為地球的八分之一（半徑資料為地球的15%），質量為地球的14%。

圖：火星與地球

雖然它小，但是它離太陽的距離相對於地球要遠得多，所承受的太陽風就會小得多，所以它的命運應該與地球大相徑庭。但是從現在來看，我們的星球上，海洋蓬勃發展，生命也如此繁榮，而火星寒冷，乾燥，非常非常荒涼，甚至是火星表面上新發現的液態水 也不能改變火星以與地球兩種截然不同的演化方式的事實。

圖：火星上的冰蓋

科學家們的推斷

如果不完全瞭解這是如何發生的，那麼我們就有合理的理由擔心地球是否有一天也會緊隨其後，變得荒涼。到時候地球上生命的存在或者演化，將會被壓縮到極小的區域，或者極端的演化方向，甚至全部滅絕，而不是像現在所見之處到處都是，人與自然和諧發展。因此，瞭解火星的演化過程並非單純的是為了火星移民做準備。這就像幹同樣一件事，有的人極為成功，有的人極為失敗，成功之路不可複製，與其去了解如何成功，不如去了解極為失敗的歷史，儘量去避免犯相同的錯誤，因為失敗是成功之母。

那麼地球與火星的差距到底是因為什麼呢？火星的水哪去了？火星的大氣哪去了？這一切還要從太陽說起。

圖：太陽風與地球磁場

地球之所以可有厚厚的大氣層和充足的水資源，除了較大的質量和較好的位置，最主要的原因是地球有一個我們肉眼看不見的保護層保護著我們，那就是地球的磁場。

圖：日食時，可以看到日冕，其溫度高達100萬度。

太陽也存在大氣層，它最外層的大氣叫做日冕。日冕溫度很高，所以氣體的能量很高，處於離子狀態，由於距離中心太遠，所以所受的引力較小，因為就容易衝破引力的束縛衝向宇宙各處。這就是太陽風，一種不斷從太陽發射而出的高速帶電粒子流。我們在地球上看到的極光就是太陽風沖刷著地球。太陽風並無法進入地球，因為地球的磁場會與帶電粒子發生作用，使帶電粒子流無法進入到地球之中。

圖：火星上的太陽系最高峰——奧林匹斯火山。

然而在現在的火星上是看不到極光的，因為火星現在沒有磁場。不過，火星誕生時是有磁場的，這點從火星上大量的火山都可以看出來。其中太陽系中最高的山，奧林匹斯山就存在於火星上，可見火星內部的岩漿流動極為活躍，具備了高溫的環境。高溫可以使火星核心變成等離子體，結合火星自轉形成磁場。從側面看，火星個頭太小，而岩漿內部流動又那麼活躍，甚至可能比地球還要激烈，所以內部能量散失太快。

圖：火星因為存在大量氧化鐵，所以呈紅色。

在火星內部能量沒有散失掉之前，火星必然有充沛的液態水。因為太陽風中的高速粒子如果直接進入火星會電解水，生產氫氣和氧氣，而氫氣較輕，火星表面的引力又沒有地球那麼大。太陽風再產生氫氣的同時，又會把大氣中的氫氣吹走，這導致了火星大量失去液態水，大氣層也因此變得極為稀薄。而氧氣會與火星上大量的鐵元素結合形成氧化鐵，火星為紅色是因為鐵鏽（氧化鐵）為紅色，從氧化鐵中的氧氣也可以說明，火星流失了大量水中的氫，在磁場還存在的時候，火星應該有活躍的海洋、河流及雨水。

資料證據

圖：火星探測器“好奇號”

人類曾經派過探測器測量了火星大氣中的太陽風資料，發現太陽風中的帶正電荷的質子的速度達到了450000m/s，巨大的能量面前，火星的引力就有點不夠看了。目前，火星平均每秒鐘會被帶走100g大氣，這個資料看著不大，但是在幾億年的積累下，火星還有稀薄的大氣就算幸運了。

圖：太陽耀斑

此外，太陽有時候會開啟狂暴模式，當太陽風暴或者太陽耀斑時，火星的大氣會加速消失，即使風暴較小，大氣減少的速度也會達到之前的幾十倍。

圖：地球極地的極光

與此同時地球上看到的就是極光，這是地球的磁場會把這些風暴中的帶電粒子集中到極點當中。

火星、地球與人類的可能

我們從資料中還可以發現，如果大氣層的損失是漸進的，花費了數億至數億年的時間，這意味著兩種情況：

如果早期火星表面上有生命，那麼當大氣層的變化就足夠緩慢，存在的生命可能已經進化從而找到合適的生態位，甚至可以生存到今天。如果我們想要在火星上生存上數百萬年，那麼我們就需要補充火星上的大氣，利用科學技術為火星創造一個稠密大氣層。

圖：毫無生機的月球

如果我們對火星不採取 任何行動，那麼當前的大氣層損耗率意味著火星將在短短的20億年內變得氣體全無，從而轉變為類似水星或月球的星球。

在資料中我們也可以得到一個資訊，地球短時間內並不會被太陽風擊垮，這個時間應該達到幾十億年，但是終有一天我們的地球的大氣也會走向沒落，最終地球將變得和火星一樣。

　　質量、引力、磁場等等多種因素，火星質量太小，引力不足以束縛大氣層中的分子。火星磁場微弱，太陽風中的多數帶電粒子可以進入火星大氣層中，並激發大氣層中的分子能量，從而導致分子快速逃逸到外太空去。除了這些，還有很多因素，本文將為您解答。

　　

　　火星大氣層

　　火星的大氣層主要成分是二氧化碳。火星表面的平均大氣壓約為600帕，地球平均海平面氣壓約為101.3千帕。其範圍從最低的奧林帕斯山頂的30帕斯卡到最高超過1155帕斯卡的希臘平原低點。這種壓力遠低於未受保護人體的阿姆斯壯極限。火星的大氣質量約為25萬億噸，而地球約為5148萬億噸；火星大氣層的高度約為11.1公里，而地球大氣層高度約為8.5公里。

　　火星大氣由大約96%的二氧化碳、1.9%的氬、1.9%的氮和微量的自由氧、一氧化碳、水和甲烷等氣體組成，平均摩爾質量為43.34g/mol。自從2003年檢測到甲烷的痕跡以來，人們對其組成成分又重新產生了興趣，這些痕跡可能表明生命的存在，但也可能是由行星化學過程、火山活動或熱液活動產生的。

　　大氣中塵土飛揚，從表面看火星天空呈淺棕色或橙紅色；來自火星探測車的資料表明懸浮粒子的直徑約為1.5微米。

　　引力束縛影響大氣層

　　一般來講，質量的大小影響著引力的大小，我們拿金星與火星作為比較吧。金星質量是火星的7.59倍，因此引力也比火星大。由於金星大氣層溫度高，分子動能也就高，但是引力的束縛也很大，引力的大小也影響了分子的逃逸速度，金星的逃逸速度約為10.36km/s，而火星只有5.03 km/s。所以可以看出稍微給火星大氣分子一點能量，就可以逃逸出去，而金星則是它的2倍。

雖然太陽風的帶電粒子撞擊大氣層中的分子，會給予能量，讓分子具有更高的速度，但是帶電的高能粒子只能給予部分能量，然後會撞擊到其它大氣中的分子，這些分子又會傳遞給下一個，所以在能級上，越往後傳遞，能量就越弱了。再加上引力的束縛，因此大氣中的分子就流失的很少了。由於金星的引力比火星更大，因此要想和火星一樣，可有多種方法中的一種來解決，就是金星的大氣溫度必須更高，這樣分子才有動能逃出。

　　磁場作用影響大氣層

　　磁場薄弱也會影響大氣層中空氣的流失比例，因為太陽風會“趕走”大氣層中的空氣分子。太陽風中含有大量的高能帶電粒子，行星磁場的作用，就可以偏轉這些帶電粒子，並且束縛它們沿著磁場線到達極地。如果磁場微弱了，那麼太陽風的帶電粒子就不受束縛了，直接撞向大氣層中的分子，使得分子獲得更多的能量。這樣以來，分子的動能就增加了，速度也就增加了。由於火星的逃逸速度低，所以一旦到達這個速度，那麼分子就“逃出”了火星的引力，“跑到”外太空去了。

　　根據推論，火星大約在45億年前遭到冥王星大小般的天體撞擊，而後形成了火衛一和火衛二，從而導致了核心熱能向地幔移動，進而內部的攪拌逐漸停止，無法以“發電機理論”持續對流生成磁場。由於火星比地球小，相對錶面積與體積成反比而較大，因此火星核心的冷卻得比地球快，地質活動趨緩，磁場和板塊運動消逝，大氣變薄使液態水無法穩定存在。

　　雖然火星沒有構造全球磁場的直接證據，但是觀測資料表明，火星的部分地殼已經被磁化了，這表明過去曾發生過偶極場交替極性反轉。古地磁學中的磁敏感礦物與在地球洋底上發現的交錯帶相似。在1999年發表並於2005年10月（在火星全球勘測者的幫助下）重新檢驗的一個理論指出：這些帶表明40億年前，在行星發電機停止運轉和地球磁場消失之前，火星上存在板塊構造活動。

　　在1994年，歐洲航天局的火星快車號在南半球發現了一種來自“磁傘”的紫外線。這表明火星沒有一個可以引導帶電粒子進入大氣層的全球磁場。火星有多個傘形磁場，主要分佈在南半球，這是幾十億年前退化的全球磁場的殘餘物。

　　其它原因影響大氣層

　　除了上述原因外，還有火星自身的原因。火星的地核被矽酸鹽地幔所包圍著，形成了行星上許多構造和火山特徵，但它看起來是休眠的。要知道火山活動會釋放大量氣體到大氣中，但是目前尚無證據顯示最近的火星有熱點在活動。火星最後的火山活動可能是由奧林帕斯山造成的，因此，現在要在火星上找到活動的火山可能性相當低。沒有火山活動，就會導致沒有氣體的補充，所以大氣空氣分子流失比列就會更大。

火星在遠古的時候曾經有著和地球相似的環境，有水有海洋，也有少量的空氣，據資料記載，火星曾遭遇過特別嚴重的天外隕石雨的重創。將火星大氣層破壞殆盡，沒有大氣層水份逐漸蒸發到太空。現在根據美國火星勘探者號以前發回的照片顯示，火星的南半球佈滿非常恐怖的隕石撞擊坑。有的深達上千米，圍繞赤道有長約幾千千米的深不見底的大裂谷，比地球上的東非大裂谷還長。而火星北半球則低窪平坦，看似海洋底部一樣，南北半球高差達幾百米。火星離太陽很遠溫度很低，到現在為止也沒發現有生命存在的證據，人類探索火星的任務路還很長。

話說四萬年前第一代星際戰爭文明摧毀殆盡，遠在8.6光年的天狼星文明同樣也不例外，母星被毀後只有少數倖存者乘坐剩下的99艘“方舟”飛船（尺寸“70*9.5*12.9米”）前往那貧瘠之地太陽系避難！

那時的火星大氣密度雖說只有地球的30%，也比現在的只有地球1%好太多；當初太陽系泰坦（如今的土衛六）已有發展到0.73級高階文明，地球和金星又都沒有衛星保護，儘管大氣壓強和環境都還不錯，還是選擇了看似更加貧瘠的不毛之地“火星”！

由於在第一代星際戰爭中他們也學會了隱藏實力和示弱，不過有兩顆衛星保護火星，安全係數相對提高！隨著後來北極星後裔倖存者乘坐唯一剩下的巨型星際飛船“月球9號”在三萬年後從300光年外的小熊座流浪過來！（像類似月球大小的巨型飛船也是銀河系內最大飛船型號，直徑達到990千米，北極星文明一共有10艘，）選擇在金星定居，由“月球9號”擔任衛星角色！

各個文明起起落落，毀滅重來一度過了兩萬年，由於太陽系原住泰坦文明在昂星文明後裔倖存者的幫助下文明程序出現爆發期，一度達到1.2級文明，這給天狼星後裔的火星和北極星後裔的北極星文明造成非常大壓力！

於是謀劃合力偷襲攻擊泰坦文明，計劃公元前7981年1月29日中午12點在泰坦南北兩極同時製造蟲洞，火星人和北極星人同時發射一枚中子星炸彈，徹底摧毀泰坦！

在泰坦分崩離析的3小時內，他們發射了本土儲存完好的全部氫彈和原子彈！其中射往火星本土1.8萬枚8000萬噸威力氫彈，火星地表建造的密閉生態圈城市全部摧毀，對火星的大氣層進一步剝離，造成火星地表文明終結，僅剩下火星太空站和火衛一/火衛二一小部分科研基地，至此火星文明也是第二代行星級戰爭接近尾聲！

火星除了僅剩的稀薄大氣層，地表一片荒涼，上千萬噸的氦三也隨著時間推移埋沒在歷史的長河裡，在1萬年後公元2020年天狼星後裔的第三代文明終於踏上回家的路，開啟登陸火星新紀元！而北極星後裔的第二故鄉金星被6萬枚200萬噸威力原子彈擊中，造成超常規輻射和大氣壓異常，徹底變成太陽系的地獄代名詞！

第三代文明由於達成協議保證10010萬年內不干涉不參與地球文明發展，隨著協議時間臨近尾聲，新的衝突即將來臨，地球外圍的各個勢力不斷插手地球文明事物，讓事情變得越來越危險！

火星發生過什麼無法探究，就做一個腦洞回答吧：那曾經是一個美麗的星球，人民安居樂業，後來由於對資源 環境和過度掠奪及汙染，致使保護火星的臭氧層消失……隨著時間的流逝，就變成了現在的樣子

火星大氣的消失，科學家一般認為是由於火星磁場的消失導致的，如果地球磁場消失，那麼，地球大氣層也將不復存在。

火星和地球大約形成與同一個宇宙時期，但是為何火星的磁場已經消失已久，而地球磁場仍然存在，這是迄今科學家仍然在研究的課題。由於火星在物理構造上和地球差不多，因此，火星在早期歷史上應該也是有一個強大的磁場的，但是在漫長的宇宙年齡中，地球的磁場仍然存在，而火星磁場卻消失得無影無蹤，箇中原因，有待科學家去研究解開。

從現今的研究看，火星不僅早期有磁場，而且也應該有一個全球性的海洋，就跟今天的地球一樣，但是火星海洋的消失，也應該跟火星磁場的消失有關係。由於火星磁場消失，火星大氣層不復存在，導致火星上沒有了水迴圈，最終變成今天這樣一片荒涼的景象。

火星今天的樣子，也預示著未來地球的模樣，因此，人類急需弄清楚其中的原因，從而防患於未然。

2014年11月，美國的火星大氣與揮發物演化探測器經過對火星的大氣探測發現，火星的大氣層正在慢慢消失，變得越來越稀薄。火星的過去究竟發生了什麼呢？

圖示：火星稀薄的大氣層

火星是人類探索最頻繁的行星。火星探測器告訴我們火星是一個寒冷、乾燥、大氣稀薄的沙漠星球。火星上的大氣非常的稀薄，密度還不到地球大氣層的1%。但是火星探測器在火星上發現了大量火星在遠古時期曾經有水的證據，科學家認為火星曾經是一個和地球一樣擁有著浩瀚海洋的星球。為什麼火星會變成了現在這樣樣子呢？

我們可以一起回到40億年前的火星，看看火星上的海洋是如何一步步消失的？火星上的空氣為什麼會變得那麼稀薄？大約在40億年前，海洋遍佈整個火星，那時候的火星大氣層也很厚。生命的種子可能已經在火星上萌芽。火星一片欣欣向榮，如果照此發展下去火星也將是一個生命星球。

圖示：遠古時期的火星

但是火星上的這種美好時代沒有持續多久。火星是一顆比較小的行星。火星的直徑只有地球的大約53%，體積只有地球的15%。它比地球要小很多。我們發現一個現象，同樣溫度的兩個物體放在相同的環境中，體積小的那個物體溫度會先降下來。由於火星的體積要比地球小很多，因此它的核心很快就冷卻了。

圖示：地球和火星比較

火星的核心冷卻給火星的星球環境帶來了一系列的惡性反應。火星的核心冷卻了，隨之而來的是火星的磁場消失了。這樣火星的大氣層失去火星磁場的保護。這樣太陽風中的高能帶電粒子流開始摧毀火星大氣層。另外，火星的質量本身就要比地球小很多，因此火星大氣層在太陽風的侵蝕下，逃逸速度非常的快。火星大氣變得越來越稀薄。火星大氣變稀薄結果就是讓火星變得越來越寒冷，並且大氣壓變得極低，火星上的海洋因為低氣壓最終在火星表面消失了。

圖示：磁場對大氣層的保護

知道今天，火星的大氣層還在變薄。導致火星大氣層變稀薄的根本原因就是火星的質量太小了，核心過早的冷卻。火星大氣失去了磁場的保護。如果火星的質量在大一些，火星很可能就像現在的地球這樣是一個生機勃勃的星球。