火星没有生命，地球充满生机， “红蓝兄弟”为何命运截然不同？( 二 )
甚至在我们用探测器对火星表面进行探索之前，就已经有了火星曾经有水存在的充分证据。然而，当我们开始认真对火星表面进行探测时，“证据”就显得十分有力以至无法忽视。机遇号火星探测器发现的赤铁矿球体几乎印证了这一证据。特别是有些球体看上去是以某种方式与另一个球体连在一起的，这种构成方式不存在什么合理的可能性，除了液态水。
由于火星曾经拥有与早期地球相似的富含二氧化碳的大气层，人们认为在火星表面会发现石灰岩和其他碳酸盐岩石，但是“海盗号”、“旅行者号”、“勇气号”以及“机遇号”都一无所获。
文章插图
“机遇号”在火星发现了赤铁矿球体和球状体。虽然还是可能存在有某种机制，在液态水不必要参与的条件下构成它们，但是已知的机制甚至在理论上，也无法在缺少水的条件在让赤铁矿球体和球状体（如所发现的那样）“融”在一起。（图源：NASA / JPL / CORNELL / USGS）
直到“凤凰号”火星探测器去了火星才发现了二氧化碳，虽然那只是很少的量：就像被蒸发的水在它最后的阶段那样。与地球上绵延数百米（或者有些地方甚至会超过一千米）的碳酸盐岩石相比，火星上的这点根本算不了什么。
这可难坏了海洋科学家们。约20年前，几乎全部的预期都认为火星是像地球那样流失了它的二氧化碳：二氧化碳 “跑”到了海洋中然后被碳酸盐岩石所保存。但探测器所发现的并非如此。事实上，他们发现了其他可能同样令人惊讶的东西——取代碳酸盐岩石的是：富含硫的矿物。而正是“机遇号”的发现——黄钾铁矾，彻底改变这个故事。
文章插图
维多利亚陨石坑的边缘有许多这样的海角，圣文森特角是其中之一，它显示出某种特定的颜色。分层的地面为火星的沉积岩历史提供了证据，同时也暗示了曾经有液态水的存在。“机遇号”关于黄钾铁矾的发现成为了火星地质学的“游戏规则改变者”。（图源：NASA / JPL / CORNELL）
这就使得科学家们将火星描绘成了一幅与地球完全不一样的图景。在地球上，我们的海洋pH值大约是中性的，十分有利于碳酸盐岩的沉淀。即使是在富含CO?的环境中，碳酸也使得pH值处于足够高的水平能使碳酸盐沉淀，让地球表面遍布石灰岩和白云石。
但是“硫”戏剧性地改变了整个故事。如果火星早期的大气层不仅富含二氧化碳，还有二氧化硫，那它表面的水则会被硫酸而不是碳酸影响——硫酸是化学中最强的酸之一。如果海洋足够酸，那么就会发生与地球上相反的反应：碳酸盐从陆地上被“吸取”出来而被“置换”到了海里，将富含硫的沉积物留在了陆地上。
文章插图
这里所展示的佩森脊（Payson Ridge）是“机遇号”在火星上发现的一处地貌，但甚至到了今天都无法解释它的形成。火星上发现的许多沉积岩都含有硫，而很少含有碳。这也是多年来火星地表的几大“未解之谜”之一。（图源：NASA / JPL / CORNELL）
这就能解释火星的海洋和地表化学了，但是也意味着我们需要一整套完全不同的机制来解释火星大气跑到哪去了。地球的大气层很大一部分都被自身吸收，但这并不能简单套用于火星。
除了“向下（被吸收沉淀）”，也许大气层也可能“向上”跑到宇宙深处。
如同地球一样，也许火星也曾拥有磁场来抵御太阳风。但是由于火星的直径只有地球的一半，且其地核更小密度更低，可能火星太“冷酷”了（太冷了），其活跃的磁场都变得安静不活跃了。同时这也是一个转折点：火星没了“磁场盾牌”的保护，在太阳风粒子的猛烈攻击下也就没有可以用来防御的东西了。
文章插图
太阳风以球状从太阳向外辐射，使得太阳系中的所有星球都处在被掠走大气层的危险之中。地球的磁场至今都很活跃并保护我们的星球免受太阳风所传播的粒子的侵袭，而火星没有磁场，时至今日还不断损失着它的大气层。
这么想真的对吗？火星失去大气层，被夺走了使液态水存在于其表面的能力，并且还处于又冷又荒凉又贫瘠的状态。这是真正的原因吗？
这就是NASA的MAVEN（火星大气与挥发物演化任务探测器）的总体目标——测量如今太阳风从火星掠走大气层的速度，并由此推测整个历史进程中火星被太阳风掠走大气层的速度。太阳风是很强大，但像二氧化碳分子，由于其分子量很大，这就很难让它们达到逃逸速度。我们能从磁场的丧失和太阳风中找到一种可行的机制吗？这种机制能解释火星是如何从一个表面有液态水且拥有大气层的世界变成了如今我们所知的火星吗？
推荐阅读
- 发射 金星上有生命吗？NASA一口气发射2个探测器，谜题即将揭晓
- 外延片 “江西造”登陆火星！
- 诚实 中国首位女宇航员，为何返回后就没露面？原来一直在背后作奉献
- 视点·观察 在线教育被曝开始裁员潮 应届生：我压根儿还没入职呢！
- 无限挑战 直接让明星去坐牢？韩国这档综艺实在太猛，我们没办法模仿
- 火星 地球上居然有火星基地这个基地还是位于中国
- 杨超越 没开播就翻车？《心动的信号4》阵容公开，杨超越被替换引不满
- 东方红一号 能量耗尽50年，东方红一号卫星为何还没坠毁它还能再飞100年
- n抛弃旧爱火星！NASA将于2028年进行金星探索任务
- IT 接种仍被感染：新冠疫苗到底有没有效？