为什么一定要去火星?
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为什么一定要去火星?

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为什么一定要去火星?


对太阳系更加细致的观察就会发现,围绕着太阳而形成的天体系统暗藏玄机。有八颗主要行星围绕着太阳运转,其中内侧四颗主要由金属和岩石构成的行星被称为“类地行星”。外侧四颗行星体积巨大,主要以气体构成,被称为“类木行星”或巨行星。


从里向外数,位列第三的地球和位列四的火星,看上去如此截然不同。


那颗蔚蓝色行星就是地球,它的表面主要被液态水所覆盖,同时又被一层致密的大气所包裹;凭借其表面温暖湿润的环境孕育出宇宙的奇迹——生命现象。生命在地球上繁衍、进化,直至出现了具有高度智能的人类。


而火星,它的表面被红色的沙尘所覆盖,只在极地区域有一些呈白色的干冰,大气层稀疏,却又因为季节变化,会产生剧烈的流动,发生遍布全球的沙尘暴。


火星在夜空中显得尤为明亮,又有着与众不同的红色。4000年前,古埃及人称火星为“红色之星”(Her Desher),中国古人描述它“莹莹如火”。


站在地球上看来,火星的移动轨迹和亮度曾长期让人捉摸不定。


现在,人类不仅在利用望远镜从地球上观察火星,各种来自地球的探测器已经飞越了数千万公里的距离到达火星。它们正在火星的轨道和地面上进行各种勘测工作,为地球传回关于邻居行星的数据。


随着科学的发展,人类探测火星的意义似乎不言而喻——无论是研究太阳系的演化历史,还是分析行星形成的过程,乃至为人类未来寻找下一个落脚点,火星都是一个极为重要的研究对象。


是什么原因,让火星,这个可能曾经和地球一样温暖湿润的行星,变成了被红色沙尘所覆盖的干燥荒凉的不毛之地?在40多亿年的历史里,火星是否也曾经如地球一样衍生出生命?火星生命是否与地球生命相似,它们又会在火星上留下什么样的痕迹?人类研究和探索火星,能否更深刻地理解生命的含义和太阳系演化的奥秘?从火星的变迁过程中,人类又能得到怎样的教训?在未来,如果人类文明有机会向整个太阳系,乃至整个宇宙扩张,火星能否成为人类的第一个殖民地?


对于21世纪的人类来说,一定要去火星!


去火星,其中一个重要的原因,是去寻找生命。


寻找生命——不仅是一个科学问题,还关系到了人类社会的各个维度:生命的本质是什么?人类是否孤独?生命是否还有更多的可能?


地球是目前人类已知的宇宙中唯一产生出生命现象的行星。所以目前去外星寻找生命,只能从人类对于地球生命的理解出发。比如,想要证明一个环境能够孕育出生命——需要有水,有构成生命的必要元素(比如碳),还要有稳定的能量来源,而且这些条件又需要在同一个地质时期内全部被满足。


人造卫星曾经在火星大气中检测到氨和甲烷的成分,这都激发了人们关于火星存在着微生物的想象。


最大的惊喜是水的发现,科学家们发现在火星南极高原(Planum Australe)区域的冰层之下,很有可能存在有大量的液态水。


这个尚未被完全确认的发现不得不让人联想到人类在地球的类似经历。20世纪下半叶,人类在地球南极附近的冰面下发现了一个230公里长、50公里宽、800米深的淡水湖,它被深埋在大约3.7公里的冰面之下。在这种没有阳光照射,温度低于0摄氏度的极端恶劣的条件下,科学家们仍然从中发现了众多微生物的痕迹。


在火星的地表以下,是否也会存在这样的地下海洋?


另外,研究火星上水的存在和变化过程,也是理解火星生命的关键。


目前对于火星的探测显示,在它40多亿年漫长的历史中,或许有几百万年的时间,在表面上曾经存在过由液态水形成的河流。


火星之所以会从一颗拥有液态水的宜居星球变成今天的荒凉星球,很大程度上是因为行星发电机效应的停滞。行星发电机效应指的是行星内核导电流体流动,进而在天体周围产生磁场。


而在39亿年前,火星磁场神秘消失。失去了磁场的庇护,火星大气被太阳风剥离,由此带来了一系列连锁反应,蒸发了火星地表的液态水,甚至是灭绝了火星上可能存在的初级生命。


去火星,另一个重要的原因,是为人类太空移民做准备。


为什么要移民火星呢?有人说地球资源枯竭要去外太空扩展,寻找资源,把外太空资源拉回地球给我们使用;有人说现在地球人口太多,不足以承载日见增多的人口。其实这都不全然。


首先,地球的资源完全足够人类使用很久,目前还看不到枯竭的迹象。就能源来说,即便石油、煤炭、天然气等不可再生化石能源确实是用一点少一点,但是还是有新能源可以代替,核能就是很好的代替能源。现在我国的核聚变研究投入很大,也许再过二三十年就会有可以进行商用的核聚变核电站,到时候能源问题根本不是问题。像铜铁之类的金属类资源光陆地上的都够用很多年,何况我们还有大片海洋海底没有探索。


其次,地球人口问题也不是什么解决不了问题。对于粮食增产,我们国家已经很有经验,非洲等地方也有大片的适合种植粮食地区也没有开发,即便土地紧张了,还可以用成本高的植物工厂模式,在摩天大楼里种植物,一年四季都可以生产。


如果非要给出一个太空移民的理由,防止小行星撞地球等生命灭绝事件,确实是必要的。


6500万年前的一颗直径约为10公里的小行星与地球相撞,发生猛烈大爆炸,大量尘埃抛入大气层中,致使数月之内阳光被遮挡,大地一片黑暗寒冷,植物枯死,食物链中断,包括恐龙在内的很多动物绝灭。


看看天上流星雨和月球上的陨石坑,我们就知道这种事件对地球来说多么平常了。


有的人可能会说,可以用核弹过去直接轰爆小行星。只能说想法很好,理论上也是可以的,但是操作上就很难了。就算能发现小行星轨迹,目前最先进的导弹防御技术连几倍音速的弹道导弹都很难拦截,我就不说速度更快的小行星了,何况你还要到太空深处去拦截!


以目前技术来说,移民太空确实也很难,但我们不断努力,万一发生小行星事件,火星移民至少可以为人类文明做一个备份。同时,再以火星为起点,进一步走向广阔的星辰大海。从这一点来说,探索火星已很伟大。


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