火星存在大量水資源,人類到火星種菜還會遠嗎?

2020-12-05 靜思學苑科學號

水是生命之源。至少對於我們地球生命是這樣的。如果在火星中發現大量水資源,我們人類登陸火星生存就有了前提條件。

火星中真的有水嗎?

真的有!

讓我用事實證據來說話。請接著向下看。

火星的整體狀況

地球距離太陽平均距離為93百萬英裡(1英裡約等於1.6千米),火星是地球的鄰居,距離太陽142百萬英裡。也就是說,火星和地球的宇宙環境類似,只不過火星更冷那麼一點。

火星自轉一周(一火星日)的時間比地球多37分鐘。火星直徑為6794千米,地球直徑為12756千米。因此火星質量更小,離太陽更遠,導致火星公轉一圈有687地球日(如果我們人類能活一百年,跑到火星生活會不會多活一半的天數?)

不過,火星外圍緊鄰小行星帶,這使得火星更有可能受到小行星的撞擊。

火星目前的天氣狀況

根據NASA官網天氣預報,火星上目前已到秋季,今天氣溫為-6℃——-66℃。由於火星大氣中有95%的二氧化碳,在秋冬寒冷季節將會形成「霜降」,由氣態的二氧化碳直接凝華成乾冰,覆在陸地表面,等到了夏季再被太陽加熱升華。

火星乾冰升華

火星存在水的證據

根據火星探測器傳回的多張圖片可以明顯看出火星表面留下了很多水流過的痕跡。只是,現在河流只剩下河床,湖泊早已經乾涸。

不過,這並不代表火星就沒有水了。要知道火星的氣溫是比較低的,再結合這些證據,恰恰說明我們很可能在火星上找到水。

根據美國國家航空航天局最新研究發現,水在火星不可能以液態形式存在於地表。這是因為火星的大氣非常稀薄,海平面的氣壓還不到地球的1%。在低氣壓下,液態水將會很快蒸發乾淨,水冰也會升華到空氣中。這就導致,地表不可能存在水。

但鳳凰號著陸器刮出了冰塊,水以固態形式存在於地下!

科學家根據收集到的火星數據,繪製成上圖(來源NASA)。上圖中帶顏色區域地下分布著水冰。被框起來的部分地下水更淺一些,利於開採利用。

雖然火星上現在水資源不如地球豐富,並且深埋於地下。但種種跡象表明,火星曾經擁有大量的液態水,不然無法解釋星球表面的溝壑湖泊痕跡。不過,之前NASA在《科學》上發表了關於火星南極附近可能存在的地下湖的聲明。另外,越靠近地心,溫度越高,不難推斷火星存在液態水的可能性是非常高的。

火星南極冰蓋下可能有液態水

有科學家根據現有數據並加以推測,繪製了上圖(左現在火星,右曾經火星)。滄海桑田,火星曾經或許也有碧海藍天,鷹擊長空,但現在已然不再!

那麼多的地表液態水到底去了哪裡?

火星上水減少的原因

在火星上可以觀察到質子極光。而質子就是氫離子。這給了科學家一個啟示。水逃走的原因或許就在這裡。因為水中含有2個氫原子和一個氧原子。

當水蒸氣上升到大氣中後,太陽風(含有高能射線,比如紫外線)將水光解成氫原子和氧原子。氫原子獲得太陽風的能量後發出極光,也會失去電子,成為質子(氫離子)。火星的引力無法束縛住氫原子和氫離子,最終導致火星中的水越來越少。

太陽風沒有把地球的水「偷走」卻「偷走」了火星的,是怎麼回事?

這是因為火星沒有磁場,而地球有磁場。太陽風中的質子因為帶正電荷,在地球磁場的偏轉下,不能進入大氣,從而不能「偷走」氫原子。幸好我們地球有磁場,不然跟火星沒二樣。

人類如何重建火星生態系統?

根據科學勘察,火星確實還有很多水。只要有水一切皆有可能。

我們不一定非要真人去。用機器人去是比較穩妥的辦法。因為,我們還不清楚那裡到底有沒有生物。萬一有生物的話,我們人體被感染或被研究,都可能對我們整個人類造成難以估量的危害。另外一個原因是機器人只要有電力供應,就能工作,而人工作的條件太苛刻。

能量是物質運動、生物活動的必要條件。除了開發太陽能之外,還要開發其他的能源物質。但火星上會有化石能源嗎?這個還不一定。最可靠功率大的還是核能。如果我們開發火星,最好先建好一座核電站,為各種機器人供能。

最不好辦要數新建生態系統了。因為到目前為止,科學家還沒有建成一個可持續的生態系統。曾經也有科學家嘗試建「第二生物圈」,不過失敗了。但是,智能化的機器操控或許讓不可能變為可能——只要有能源,嬌小的生態系統的各種條件都是可以人為改變的。我們知道,地球生命進化的初期,原始的海洋中只有生產者和分解者,而沒有消費者。這給我們提供的方向,由易到難,方能成功。人剛開始研究東西,太複雜了,反而容易失敗。

當火星上一個個生態系統建好後,人類便可以「搬遷」了。覺得地球容不下的「大神」可以去火星嘛,地廣人稀,很適合各位開疆擴土!

你想到火星種菜嗎?

我覺得老太太們去火星的用處會更大一些。因為,她們到了哪裡就能把菜種到哪裡。她們為改造生態環境貢獻了力量。

你願意到火星種菜嗎?歡迎留言評論關注我哦。

(圖片來源NASA)

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