双星记

2017-03-21 10:12沙琳布吕索戴夫克拉克伏晓
天天爱科学 2017年3期
关键词:太阳风戴夫行星

文/沙琳·布吕索 图/戴夫·克拉克 译/伏晓

双星记

文/沙琳·布吕索 图/戴夫·克拉克 译/伏晓

很久以前,从环绕着太阳的、由气体云和尘埃云组成的一大团星云中诞生了八颗行星。内侧的四颗行星属于岩石行星,外侧的四颗行星属于气体行星。

地球离太阳近一点。

火星离太阳远一点。

这些不同让它们拥有了完全不一样的故事。

地球和火星是近邻,分别是距离太阳第三远和第四远的行星。它们的形成过程很相像,也都是由基本的岩石成分构成的。不过,它们之间也有很多重要的不同。

地球的体积大一点。

火星只有地球一半大。

在形成初期,地球和火星的温度都非常高,经常发生火山喷发、地震和岩浆活动。飘浮在太空中的岩石会经常撞击它们。

地球和火星都有大气层——因重力原因围绕着地球和火星的一层混合气体。

地球和火星都有磁性,内部都有由炽热的铁和镍构成的核心。这些金属不停地进行着盘旋状运动,产生了磁场。地球的磁场犹如一个力场,可以阻止高能量粒子和太阳辐射带来的威胁。

在地球和火星上,高温岩浆不断喷发而释放出水蒸气,水蒸气凝结成小水滴,汇聚成雨水落入地表,形成了原始海洋。冰冷的彗星为地球带来了更多水分。

大约38亿年前,在水、高温以及有机化合物的共同作用下,原始生命开始在地球上形成。火星上是否也存在着同样的进化过程?在那个年代,火星和地球非常类似,所以这是有可能的。

随着时间的迁移,地球和火星都冷却了下来。由于地球的体积大一些,离太阳近一些,所以冷却得慢一些。实际上,现在地球的地心依然是由高温熔融金属构成的。地球不停地旋转着运动,形成了具有保护作用的地球磁场。

火星的体积小一些,离太阳远一些,所以它冷却得快一些。

大约37亿年前,火星的冷却速度过快,导致它的核心变成了固体,这意味着火星失去了磁场。

失去磁场保护的火星完全暴露在太阳风的冲击之下。太阳风指的是从恒星上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。体积小一些的火星重力也小一些(重力与质量成正比),所以它不能像地球那样将它的大气层紧紧吸住。太阳风将火星的大气层剥离,扔到了太空中。小行星对火星的撞击让火星上更多的大气逃逸到了太空中。最后,火星上的大气几乎逃逸殆尽,大多数水分也蒸发掉了,只剩下一层主要成分为二氧化碳的稀薄气体。

失去大气后,火星冷却得更快。仅存的水有的在火星两极形成了干冰,有的沉入地壳形成了干冰。地球生物类的生物要想存活,首先星体要足够温暖,这样才能留住液态水。火星好长时间以来没有那么暖了。

“好奇”号火星车以及之前的探测车所发现的含水矿物质证明火星上曾经存在液态水。湿润的环境到底有没有持续足够的时间,足以让简单生命诞生?是否有其他的适宜环境?科学家们期望那些火星岩石样本可以给出答案。

火星上如果真有生命存在的话,它们极有可能非常微小——在地球上诞生简单生命后的20亿年里,唯一的生命形式是细菌。

不幸的是,早期火星上进化出的生命好像注定要被冻死、渴死,或被来自太空的辐射杀死。

如果能看见火星生命,我们能认出它们吗?这是另外一个大问题。

叠层石是地球上由原核生物构成的有机沉积结构。火星上的简单生命也有可能留下相似的生命痕迹。

也许“好奇”号火星车可以发现它们。

本文选自美国Cricket Media出版集团

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