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  • 1 # 一瓣人生

    火星,因其熒熒如火,亮度經常變化,位置也不固定,中國古人將火星取名為“熒惑”;古巴比倫人稱“尼嘎”(剛烈英雄);古埃及人稱“哈·底契” (紅色亮星)。在古希臘和古羅馬的神話中,火星是宙斯和赫拉的兒子,他司職戰爭,形象英俊,勇猛頑強,喜歡打仗,是力量與權力的象徵,是好鬥與屠殺的戰神。古希臘人稱火星為“阿瑞斯”(戰神)。

    火星有兩個平均直徑十幾千米的小衛星,就是以阿瑞斯的兩個兒子——福波斯和德瑞斯命名的;古羅馬人稱火星為“瑪爾斯”,是身披盔甲渾身是血的戰神,火星的符號是♂。Mars之名和火星符號被國際沿用至今。

    1609年,義大利科學家伽利略第一次用望遠鏡觀察火星,開創了人類用科學儀器觀測火星之先河。1666年,G.卡西尼 透過望遠鏡觀察火星並確定了其轉動週期,計算火星的日長是24小時40分鐘。1672年,惠更斯第一次發現在火星的南極有一個白點,可能是極冠,並第一次提出了可能存在地外生命的猜想。1777-1783年,英國天文學家W.赫歇爾用自己發明的望遠鏡研究了火星,並錯誤地認為火星上黑暗的地方是海洋,明亮的地方是陸地,還認為所有的星球都居住有生命。他還預言,也許火星居民也享受著與我們類似的環境。

    1877年米蘭天文臺臺長亞帕雷利斯基觀測火星之後,宣佈他看到了火星上的“cannali”,原意是道路卻被錯譯為“運河”,後來演繹出火星上有運河就有開鑿和利用運河的火星人和興盛的農業。19世紀末,開始了火星運河的狂熱研究,大量有關 “火星人”、“火星人襲擊地球”、“大戰火星人”等小說和電影應運而生。1905年,美國的厄爾火星觀察臺,拍攝到火星38條“運河”的照片。

    已知的火星

    太陽系的八大行星,按照距離太陽由近及遠的次序依次是:水星、金星、地球和火星,由於它們體積較小,密度較大,具有固體的岩石表面,被稱為類地行星或內行星;火星之外是木星、土星、天王星和海王星四個巨行星,也叫類木行星。

    火星的平均赤道半徑為3393千米,僅為地球的53%;火星的質量是地球質量的10.74%;火星繞太陽的公轉的執行軌道呈橢圓形,週期為687天,即1.88個地球年;火星的自轉情況跟地球相似,自轉方向跟地球相同,自轉週期也就是火星一天的時間為24.63小時;火星的自轉軸是傾斜的,傾角為25.19。,因此火星上也有四季變化,但每個季節大約比地球季節要長一倍。

    火星與太陽的距離比地球遠,平均距離約為2.28 億千米(地球約1.5億千米),火星表面的年平均溫度為-57。C,表面晝夜溫度變化於20℃到一139℃之間,火星比地球寒冷,晝夜溫差比地球大。

    火星表面的重力加速度是3.72米/秒2,逃逸速度5.0米/秒,而地球分別是9.75米/秒2和11.2米/秒;因此火星的引力場較弱,大氣比較稀疏容易逃逸,平均表面氣壓僅700帕,不到地球海平面氣壓的1%。火星大氣的主要成分是CO2(佔95.3%),其次是N2(佔2.7%)。火星由於大氣稀薄,風速很大,風在火星表面肆虐,形成了廣泛分佈的活動沙丘和沙漠。火星上經常發生颱風和龍捲風。當風速達到50~100米/秒時,100微米的塵沙被吹到大氣中,形成區域性塵暴。每個火星年約發生上百次區域性塵暴,幾個區域性塵暴偶然聯合起來,把大量塵沙捲到30千米的高空,發展成全球性大塵暴,可持續幾個星期。

    火星的地形明顯地不對稱,南半球的地勢比北半球高。火星表面的2/3都是古老的、撞擊坑非常密集的地形。南半球分佈有無數網路狀的河谷系統,它們看上去象是被流水切割形成的,太陽系最長、最大的水手大峽谷,長3000多千米,寬600千米、深約8千米;而地球上美國亞利桑那州的“大峽谷”,其長度僅 800千米、寬30千米、深1.8千米。火星給人印象最深刻的面貌是巨大的盾狀火山,例如奧林匹克火山就是一個龐然大物,直徑達550千米,山峰高27.4千米,是太陽系最高的山峰。火星的北半球似乎曾經是遼闊的大洋盆地,是“河流”彙集的“海洋”。火星是一個寒冷的、乾燥的荒漠世界。

    尋找生命跡象

    自1961年以來,美國和前蘇聯在火星探測上展開了一場激烈的競爭。

    2003年,歐空局開始發射“火星快車”探測火星,迄今為止對火星實施了42次探測,探測方式實現了對火星的飛越、環繞、軟著陸、火星車巡視和現場分析樣品,突破了一系列關鍵技術,大大提高了人類對太陽系探測的能力,獲得了對火星深入系統的科學認識。火星探測的科學問題主要集中在探測火星生命活動的資訊,探測與研究火星的演化,以及與類地行星的比較研究和探討火星的長期改造與今後大量移民建立人類第二個棲息地的前景,為人類社會的持續發展服務。

    火星探測的首要任務是探測火星生命活動的資訊。透過大量火星軌道環繞探測器的探測,特別是美國在1975年發射的海盜1號和海盜2號著陸器和2007年發射的鳳凰號著陸器,在火星表面開展了一系列生命活動資訊的探測與生命科學實驗,證明當今火星表面沒有任何生命活動的跡象。

    正當人們對火星生命的探測懷著絕望之際,卻在火星大氣層中發現了含有微量的水蒸氣和甲烷,又重新點燃了探測火星生命的希望。凡有生命的活動必定會釋放甲烷,大氣層中的甲烷可能表證火星有最低等生命的活動。地球上廣泛分佈的天然氣藏(主要成分是甲烷),絕大部分也是生物成因;但是,在大慶等地也發現一些天然氣藏是由非生物過程形成的。因此,關鍵問題是要科學判別火星大氣中的甲烷是生物成因,還是非生物成因?由於火星大氣中甲烷的含量僅有30ppt(1ppt是1萬億分之一),當今火星探測衛星的同位素質譜儀還不具備測定甲烷等化合物碳同位素的技術能力,只能在技術取得突破後才有可能予以回答。

    1984年在南極阿連山地區找到了一塊火星隕石ALH84001。美國的科學家將隕石切片在電子顯微鏡下觀察,發現隕石中有大量密密麻麻分佈的微體生物 “化石”——細菌。微體生物的截面大約只有1%頭髮絲大小。經測定,ALH 84001的形成年齡為36億年,表明36億年前,火星曾繁衍過最低等的生命——細菌。當時,地球發育的生物水平也是最低等的微體生物——細菌。問題引發了更大範圍的科學爭論:既然火星的生物“化石”現在可以帶到地球上來,在更遠古的時代,火星的生命物質也可以隨隕石帶到地球上來,說不定地球的生命是火星生命的後代。當然也完全可以相反,地球的生命物質也可以隨地球隕石帶到火星上去,火星的生命卻是地球生命的後代。也許地球和火星都曾各自發育過生命。由於火星環境惡劣,生命被夭折了,而地球的生命得以演化繁衍。ALH84001經過全世界科學家的精細研究,有一派科學家列舉大量事實證明,這些“化石”並不是生命物質的化石,而是自然過程形成的特殊結構,是典型的非生物成因。火星是否曾經有過生命仍然是一個謎。

    希望依然存在

    火星現在沒有任何生命活動的資訊。火星過去可能發育過生命,火星的演化歷史的確存在過氣候適宜於生命產生與生存的環境。大量的探測成果表明,火星表面存在大量的古河道體系和水流動痕跡。生命產生與演化的必要條件之一是必須有水的存在,而火星上曾經有過大量的水體活動,無疑給火星上曾經有過生命物質的觀點提供了有利的證據。要確證火星曾經存在過生命,必須找到火星表面的沉積岩並在沉積岩中發現火星的生物化石。

    火星現在是不是具備生命存在與繁衍的條件與環境?

    根據海底黑煙囪、極地冰蓋下、鹽湖淤泥和炎熱沙漠等極端環境下各種生命形態的發現與研究,表明火星表面的環境依然具備生命繁衍的條件。由於火星表面是乾枯的,沒有水體的活動,而大量的事實證明火星的水體埋藏在地下。探測火星地下水的埋藏位置,有可能發現火星的低等生命形態。

    火星生命的探測依然是任重而道遠!

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