火星没有生命,地球充满生机, “红蓝兄弟”为何命运截然不同?


科学家们终于弄清了原因;为什么两个最宜居的星球却有着不同的命运。



火星没有生命,地球充满生机, “红蓝兄弟”为何命运截然不同?
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按比例放缩的火星和地球(如图),显示出地球比我们的“红色的邻居”火星更大更适宜生物生存。火星,一颗红色行星,没有可以保护它免受太阳风的磁场,这就意味着某种程度上火星会失去的它的大气层而地球并不会。
(图源:NASA)

想象一下,回到亿万年前,在我们的太阳系的早期。太阳更冷更暗,但是存在着(至少)两个行星——地球和火星,它们的表面的很大一部分都覆盖着液态水。由于包括二氧化碳的温室气体的大量存在,世界也并非是完全被冰冻。地球和火星早期的海洋中甚至都存在原始的生命形式,这就为生物友好型的光明未来铺平了道路。
火星没有生命,地球充满生机, “红蓝兄弟”为何命运截然不同?
在过去的几亿年中,地球和火星都经历了巨大的变化。到现在为止,由于某些原因,地球变得富含氧气,保持着温和的温度,并且可以看到地球表面的生物激增,而火星却“死掉了”。它的海洋消失了;它的大气层也没了;并且已经找不到任何生命迹象了。一定是有什么原因导致火星“死”了,地球“活”了下来,虽然花费了数十年,但科学家最终还是搞清了其中的原因。
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来自芝加哥菲尔德博物馆,石灰岩中的三叶虫化石。所有现存化石化的生物体的“血统”都可以追溯到生活在约35亿年前共同的祖先,过去550百万年所发生的很多事情都被保存记录在地球上沉积岩的化石中。(图源:JAMES ST. JOHN / FLICKR)
地球最为壮观的特点之一就是我们所处世界的生命史都被书写在了化石之中。在过去的亿万年中,沉积物被陆地和海洋所保存下来,而其中蕴藏着各种生物体生活过的痕迹。

地球上10%的沉积岩都是石灰岩,这些石灰岩通常都是由像珊瑚、阿米巴原虫、藻类、浮游生物和软体动物等的海洋生物的残余物构成的。石灰岩主要是由碳酸钙构成的,但目前也有一些形态中含有镁和硅。

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在沉积岩中的白垩系-古近系界线层非常明显的,然而,正是这薄薄的灰层以及它的元素成分让我们了解到造成大灭绝的小行星撞击事件。地球有数百米的沉积岩覆盖在其表面,几乎无处不在,沉积岩中总共约有10%由石灰岩构成。(图源:JAMES VAN GUNDY)
“碳”在地球上的石灰岩还有其他海洋中储藏的矿物质(像富含镁的白云石)中是很普遍的。正是大气中的二氧化碳导致了碳酸盐岩的构成,因为
大气中的气态CO?不断被海洋吸收直至达到一个均衡点,
然后海里的二氧化碳与水中的矿物质(如钙、镁等)结合,
形成颗粒物或者化学沉淀物,
然后沉淀在海底,导致沉积岩的形成。
我们所发现的石灰岩的生物和地球化学起源,赋予了石灰岩“地表最丰富的岩石”的称号。人们普遍认为,地球早期的CO?最终都“跑”到了地球表面的石灰岩中。
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火星上遍布的季节性冰冻湖泊向我们展示了火星表面存在(非液态)水的证据。这只是说明火星过去有水的存在的众多证据中的一小部分。((图源:ESA/DLR/FU BERLIN (G. NEUKUM))
有大量的证据证明火星过去有水存在——季节性形成的冰不只存在于在极点,也存在于点缀着火星表面的各种盆地和陨石坑里。像干枯的河床这样的特征常意味着蜿蜒的牛轭湖(U型湖),就像地球上延伸在各处景观中的小溪。甚至遍布这颗红色星球的潮汐韵律也很可能是古代河流汇入巨大的海洋盆地的证据,。

这些特征显示出一种明确的迹象——过去古老的火星水量充沛,而今日却不再。取而代之的是,火星上几乎没有纯净的大气层,实际上火星上的大多数地方都不可能存在未污染的液态水,是因为火星表面的压力根本不足以使液态H?O存在。

牛轭湖只有在一条河流“漫漫生命历程”的末期才会出现,并且如今我们在火星上发现它。如果将这一特征判定为冰川的流动、侵蚀或除了自由流动的液态水以外的其他任何方式所造成的,那简直是大错特错。(图源:NASA / MARS GLOBAL SURVEYOR)

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