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1 # 星辰大海路上的種花家
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2 # 兵器瞭望臺
火星目前也處於宜居帶的邊緣,只不過沒有地球那麼正而已。宜居帶指一顆恆星周圍一定距離範圍內,在此範圍內液態水可以存在,而液態水被認為是生命必不可少的因素。宜居帶中的行星上液態水不會凍結成冰,也不會汽化,可以形成液態海洋,而液態海洋是生命的搖籃。
隨著太陽的演化,太陽的亮度不斷提高,體積也不斷膨脹,太陽系的宜居帶將不斷外移,當太陽演化為紅巨星時,木衛二將位於太陽系的宜居帶內。根據1993年美國賓夕法尼亞州州立大學天體生物學家詹姆斯.卡廷的估計,太陽系的宜居帶距離太陽的距離為0.95-1.15天文單位(一天文單位為日地平均距離,1AU)。
這是一個非常狹窄的區域,而火星的近日點的距離為1.38AU,可能還需要數十億年時間的演化,火星才會進入太陽系的宜居帶,但是宜居帶的判斷並非僅僅取決於太陽的亮度,還取決於其太陽的體積,所以要估計火星什麼時候能處在宜居帶存在一定困難。
火星處在太陽系中的位置是其不能孕育生命的一大要素之一,其實,就算火星位於宜居帶內,火星的大氣條件仍會給火星的宜居性打上一個大大的問號。美國宇航局還發現,火星的大氣在強烈的太陽風下被剝去,持續逸散入宇宙空間,稀薄的大氣導致火星的環境並不能改善多少,要使火星成為一個宜居行星是一件非常複雜的事,不僅僅是宜居帶的問題,還有大氣的問題。
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3 # 宇宙探索
事實上,很多人並不知道,在太陽系內,並不僅僅是地球位於宜居帶內,金星和火星也位於宜居帶內。這也恰恰說明了,是否位於宜居帶與是否適合生命生存並不是相對應的。
生命出現的因素有很多,甚至並不一定非得出現在位於宜居帶內的星球上,只能說位於宜居帶內的星球上更容易有更高的機率出現生命,這也是為什麼天文學家把尋找宜居帶內的類地行星作為主要方向。
那麼問題來了,金星,地球和火星都位於宜居帶,為什麼這三顆星球的環境差別如此之大?地球上如此生機勃勃,而金星和火星都是一片死氣沉沉呢?
液態水是一個最關鍵的因素,也是地球如此生機勃勃的一個主要原因。科學家們透過不斷觀察得知,只要有液態水存在的地方,不管環境有多麼地惡劣,甚至沒有任何Sunny,都會有生命存在的跡象,哪怕只是非常原始的微生物。
如今我們很容易理解,為什麼液態水如此重要,它不但是地球上生命組成的必要元素,更促進了地球資源礦物的迴圈,同時讓各種化學反應在液態水中更好地進行!
而金星被極端的“溫室效應”統治,上面大氣濃度非常高,緊緊地鎖住了水蒸氣(溫室氣體),進而進入了惡性迴圈,溫室效應越來越強,溫度越來越高。雖然金星並不是距離太陽最近的行星,但卻是太陽系表面溫度最高的行星。
而火星與金星的情況恰恰相反,稀薄的氣體無法保證液態水的存在,科學家們推測數十億年前,火星上也曾經被液態水覆蓋,但之後液態水慢慢蒸發,成為如今的荒涼之地!!!
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太陽溫度高到什麼成度才使火星也處在宜居地帶?
太陽和開普勒-22B的宜居帶示意圖
太陽的宜居帶的範圍是0.84AU~1.7AU,1AU就是1個天文單位(即一個日地距離),約1.5億公里。其實三顆類地行星:金星、地球、火星一直都處在太陽都宜居帶裡。只要給有適當的條件,任意一顆或者所有三顆行星都可能孕育出生命來。
因此無需太陽溫度升高到什麼程度,火星一直都在宜居帶內,只不過稍稍偏外緣一些。但這並不影響火星孕育生命,只要火星有個合適的環境,我們人類移民火星完全是沒有問題的。但現在的火星卻是一個死寂的世界,如此惡劣的環境居然處在宜居帶內,好像有點浪費了(當然宜居帶內的金星也是,地表溫度300-400度,簡直就是地獄,不過本文只說火星)。
滿視野都是黃色或者灰色的死亡顏色,唯一的白色極冠還是乾冰
科學家相信遠古時期火星存在液態水的,也有一個適合生存的大氣環境。但後來火星核心慢慢冷卻不再流動,保護火星的磁場漸漸消失,導致太陽風直接轟擊火星大氣,逐漸將火星大氣剝離
被恆星風吹跑的行星大氣示意圖
導致火星的氣候條件一落千丈,大氣被剝離火星後,水也不再以液體的形式存在於地表,或許火星的地下會有一些保留的液態水,但現在地表的水早已不再存在。火星的這點氣壓和引力根本鎖不住蒸發的水蒸氣,水汽迴圈中斷,只有蒸發卻沒有降雨,火星或許變成現在的這個樣子已經是很久以前,但卻是一個無法改變的未來。
或許有一天我們地球的核心也會漸漸冷卻,可能也會步入火星的後塵。但至少現在沒有這個冷卻的跡象,地球的內部非常活躍,火山噴發、地震....雖然對於現在的我們來說仍然是災難,但於整個人類文明的未來卻是一件好事!
地球眼前的災難應該不是地核冷卻,而是地磁倒轉,或者在可見的未來地磁極會換個個,到時候你家的指南針就得倒過來看啦。磁極倒轉其實對人類沒多少影響,但對於動物來講或許是個災難,洄游、鳥類遷徙、蝴蝶越冬....總之希望不要發生。
但更嚴重的可能是磁極轉換之間的空窗期,太陽的高能粒子以及宇宙射線會雖然會被大氣阻擋一部分,但更多會直接轟擊地球表面,也許.....我們該去造個地下避難所了,躲過空窗期即可,人類是逃不過這個魔咒的,人與動物和諧相處,生死相依嘛...哈哈。
希望這些事情統統都不要發生。