火衛一呈土豆形狀,一日可圍繞火星三圈,也是火星的兩顆衛星中較大,也是離火星較近的一顆。從火星表面算起只有六千千米。科學家對於火衛一的最新研究中發現,火星大氣層流出的帶電原子和分子流都紛紛去往了火衛一。這意味著火衛一的土壤中極有可能存在著大量火星大氣演變的關鍵性資訊。這樣研究發表在近期的科學雜誌上,研究認為或許透過對火衛一的研究,就可以得知火星幾十億年前的秘密。
雖然火星要比地球小很多,但是有趣的是火星卻擁有兩顆天然衛星,分別是火衛一和火衛二。當然火星的這兩顆衛星都很小,放在太陽系的衛星陣營中也絲毫不起眼,經常會讓人忘了他們的存在。
在這兩顆圍繞火星運動的火星中,較大的一顆是火衛一。他看起來就好像是一顆太空土豆。公轉週期大約是八小時每週,和火星之間的距離大約不足9400公里。顯然對比地球和月球之間的距離,火衛一和火星之間的距離要近得多。對於火衛一的形成,多年來也是備受爭議的,有關你認為火衛一可能曾是火星的一部分,就好像月球起源假說那樣,火星和某一顆天體相撞,之後一部分碎片進入太空,被火星的引力吸引,變成了火衛一。
此外還有觀點認為火衛一原本是一顆小行星,在途經火星的時候被火星吸引,從而變成了火星的衛星之一。從目前火衛一的執行軌跡等來看,這個說法還是比較靠譜的。因為如今火衛一正在不斷向火星靠近,用不了多久他就會和火星來一場大碰撞。而當火衛一消失後,他的碎片將有可能在火星的周圍形成一個火星環,讓火星也成為太陽系中一顆擁有美麗光環的星球,相交於火衛二而言,很多研究者也是更看好火衛一。甚至有觀點認為火衛一的上面可能存在著地下水以及人類所需的多種資源,這也意味著未來火衛一也將成為人類火星移民中的一部分。
研究發現早期火星的宜居情況答案可能就在火衛一之中。火衛一被火星潮汐鎖定,就好像月球一樣,永遠只有一面對著火星,這就導致火衛一的正面,事實上從誕生開始就一直受到火星的各種侵襲,如同月球上存在著地球的早期密碼。火星的早期密碼也都被火衛一攜帶,至少有幾十億年之久。行星大氣中的原子和分子有時會以離子的形式逃逸,加速進入太空。當這顆行星擁有一個繞其執行的衛星時,那些逃逸原子和分子可能會被植入衛星的表面,並儲存在其表層部分。
科學家推測火星原本也曾擁有濃厚的大氣層,但由於沒有像地球那樣的主磁場,火星大氣暴露在太陽風中,其大氣成分被太陽紫外線電離後成為帶電的分子或原子。太陽風的電場加速這些帶電粒子向著太陽的反方向逃逸。中國科學院國家空軍科學中心研究員李磊表示這些例子在逃逸過程中,很可能撞到火衛一上,被火衛一的風化層吸收從而保留了下來。那麼科學家是如何判斷出火衛一軌道附近的粒子是來源於火星大氣層而非其他途徑的?因為火星附近空間的主要粒子源只有兩個,一個是火星大氣,另一個就是太陽風。這兩者的成分不同,能量不同,比較容易區分,當然不排除行星際空間中還有其他來源的粒子。但這些粒子數量非常稀少,幾乎可以忽略不計。
此外火星大氣中的帶電粒子經過太陽風加速後進入探測器時會產生電訊號。透過測量電訊號,就可以反推出粒子的速度、方向、成分等引數。為了真正搞清楚火衛一的具體情況,派探測器去拍照顯然不夠。美國宇航局建議從火衛一收集土壤並在地球上的實驗室進行分析。科學家可以瞭解到火星大氣層演變的基本資訊,科學家們知道火星曾經有過足夠厚的大氣層,足以支撐其表面的液態水,但如今紅色星球的大氣層密度還不到地球大氣層的1%。如今日本已經計劃在2024年的時候發射火衛一探測器,並計劃取樣返回地球進行深入研究。
當然探測火衛一不像探測月球那麼簡單,如果日本真的做到了,也將是日本航天實力的最佳證明之一。說起來,研究者們對於火衛一的期望還是很大的。剛剛我提到過,未來人類移民火星的時候,火衛一或許也將如同月球一樣有機會被改造成人類的太空基地。目前已經有科學家們在進行籌劃了,認為人類征服火星前需要先征服火衛一。
早在上個世紀就有研究者提出,人類文明如果想要延續下去,就需要將文明帶去多個星球。這樣一來,哪怕地球未來發生了滅頂之災,人類仍然可以在其他星球上延續文明,避免自己的種族滅絕。放眼太陽系之中除了地球之外,如今最適合人類的星球就是火星。未來的火星基地也將會變成一個龐大的人類社群。不過如果一切物資都是從地球運往火星,勢必時間和成本都太大了。所以研究認為需要先改造火衛一,讓他變成火星基地的後援星球。
和月球一樣,火衛一也是完全真空的環境,這就意味著人類改造火衛一事實上要比改造火星更加容易。只需要建造一個大型基地,然後在基地裡模擬地球環境,培育出可供人類食用的植物品種就可以了。之後火星基地上的食物供給就可以從火衛一發貨,不需要在長路漫漫透過地球。同時由於火衛一和火星上面的相似性,未來一些以火星為基礎的實驗也是可以先在火衛一上完成的。可以說研究者們目前對於火衛一可是充滿了期待,只待2024年日本取樣返回地球了。