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世界未解之谜(寻找火星生命)

光速 2026-05-03 菜科探索 +
简介:

【菜科解读】

1890年,美国天文学家珀西瓦尔·罗威尔利用大型望远镜观测火星,偶然发现在火星

表面存在着一些沟壑,这些东西和地球上人工开凿的运河看起来极为相似。

人们开始怀疑有“火星生命”的存在。

大量关于“火星人”的科幻故事从此也广为流传。

科学家们一直相信火星上有水资源的存在,而且可能是在火星两极或大气高层中以冰雪及水蒸气的形式存在。

甚至有许多科学家相信,火星上也可能曾分布有河流和冰川。

因为从目前观测到的照片来看,火星上有许多峡谷和沟壑看起来应该是水流冲击而成的。

为了证明火星上的确有生命之源-水的存在,美国和苏联两个超级大国从20世纪60年代起就开始了大量的火星探测工程。

1960年10月,苏联先后两次发射了火星探测器,但不幸的是都没有飞到火星的轨道就失事了。

1962年11月1日,苏联又发射了3个火星探测器,其中一个在飞往火星的途中与地球失去了联系,而另外2个只飞到火星的轨道上便停留在那里了。

1964年11月28日,美国发射了“水手4号”探测器在1965年7月14日飞至距火星9280千米的地方,成功地在近距离拍到了22张这颗红色星球的照片。

1971年5月19日和5月28日,苏联连续发射了“火星2号”和“火星3号”探测器。

同年的12月15日,苏联的“火星3号”首次在火星上着陆,并从火星表面向地球发送数据达20秒。

1971年5月30日,美国又成功发射了“水手9号”探测器,同年11月14日驶入距火

星1280千米的轨道,并在该轨道上运行将近1年时间,拍摄照片7328张。

依据这些照片资料,美国第一次为火星上的高地、火山、洼地和峡谷等地形命名。

1975年8月20日和9月9日,美国又分别发射了“海盗1号”和“海盗2号”探测器。

1976年7月20日和9月3日,这2个探测器依次在火星上成功着陆,大量新的宝贵数据和图像被发回了地球。

其中的“海盗1号”在火星上工作了6年,两次登陆都没有在火星上找到任何有生命的特征或痕迹。

由上述事实可看出,在这些早期的火星探测中,最成功的应该是美国的“海盗1号”和“海盗2号”探测器。

美国宇航局1975年发射了这两艘“海盗号”火星探测器。

探测器经过为期一年的星际旅行,终于成功进人了火星大气层,并分别在火星软着陆。

科学家们在这两个着陆器上装备了大量的精密仪器。

利用这些仪器能分析火星的土壤,同时也能对火星上的气压、风速、温度等指标进行测量,并确定了组成火星大气的元素构成。

为了探测火星上是否存在生命的迹象,还专门设计了一些实验。

在这些实验中,先是用机械手臂挖掘采集了火星的土壤样本,再通过实验来对土壤样本进行分析研究,结果发现火星土壤中释放出气体。

然而那时的科学家却将之归因于化学反应。

在1999年,曾为美国宇航局工作过的南加利福尼亚大学的神经生物学家约瑟夫·米勒却要求美国宇航局重新研究20多年前的实验结果。

因为米勒坚信,美国宇航局在1975年发射的“海盗号”火星探测器探测收集到的资料中,有可以证实火星上存在生命的证据。

但后来有关的资料丢失了,致使人们知道这个发现时,已经晚了25年。

到目前为止,美国宇航局的研究还只能证明火星表面发生过化学反应。

米勒进一步指出,是美国宇航局把实验的数据弄丢了。

美国宇航局考虑了米勒的意见,彻底查找了档案里的资料,终于有一份被忽视已久的电脑记录被找了出来。

由于这份记录所用的是极为陈旧的编码格式,已经没有能识别这种编码程序的设计师在世。

因此米勒只能靠美国宇航局人员保留下来的数据备份进行自己的研究工作。

那些数据很少,只是原来的1/3而已。

米勒把资料集中起来进行分析,终于得出结论,认为在火星上很可能有生命出现。

2001年11月28日,他在参加在圣迭戈召开的科学研讨会时,将研究成果公布于世。

进人20世纪90年代以后,由于苏联的解体,火星探测几乎成了美国人的“专利”。

美国在这期间先后进行了多次火星探测。

1992年9月24日,为了考察火星的地理和气候状况,美国发射了“火星观察者号”探测器,为载人飞船今后飞往火星探测道路。

1996年,美国将“火星探路者号”探测器发射到太空中,并把相当多的火星照片发回地球。

3个月后,美国“火星全球测量者号”探测器进人火星轨道,开始绘制火星地图。

2001年10月29日,美国火星探测器“2001火星奥德赛”又在火星上取得了大量的探测结果。

2001年11月底,美国科学家对火星探测器发回的新照片进行了研究,后来提出了火星

表面部分地区很可能存在水的固态形式即冰的设想。

火星上曾经有水的猜测终于为这项新研究所证实,同时这项新研究也支持了火星早期时候有可能存在生命的假设。

这项研究结果认为,火星表面在早期也是分布着广阔的海洋,甚至估计火星上每平方千米拥有的水量比地球还多。

美国布朗大学的科学家在英国《自然》杂志上发表文章说,“火星环球勘探者”探测器仍在围绕火星飞行,并向地球发回了8000多张高清晰度照片。

在对这些照片进行研究后,发现有一种地形较为光滑。

科学家认为,这种地形表明该区域的土层是多孔的土壤里面渗人了水后结冰、凝固而成的,或者是水混合了冰、尘土和岩石所成的状态,在火星表面形成了一层厚度达90厘米的覆盖层。

在庞大的火星表面,从火星寒冷的南极直到大约南纬60度的很大一片区域里都被含水区所占据。

据估计,火星上共有约1.5万~6万立方千米的冰是以这种形式存在的,融化后整个火星表面便可以铺上一层厚度为10~40厘米的水。

由于在这类地形上基本没有发现陨石坑,科学家推测它们的年龄不到10万年,应该是很年轻的。

研究显示,在火星大气高层中包含着大量的氢原子。

组成水分子的主要元素便是氢原子,这些氢原子应该是水分子分解后形成的,而且由于氢原子的质量相比较于同样构成水分子的氧原子比较低,所以氢原子最后才会升至大气高层。

虽然目前只找到了水分解反应的产物之一氢原子,但是这一发现对于推测火星曾经有过的含水量大有帮助。

研究还表明,早期的火星上有一个海洋,其深度最深可达1.6千米。

由于发生了化学反应,加上小行星和彗星的撞击,致使火星在过去几百万年中逐渐失去了足够覆盖火星27米高的水分。

研究人员认为,水仍然存在于火星土壤深处,或者是处于冰冻状态。

假如最后可以证实这一发现,连同其他火星上有水的证据,便会使火星上曾经存在液态水甚至简单生命的可信度大大提高。

假如人类可以进一步探测出充足的水资源,这会使人类上火星考察乃至移居火星变得更加容易。

说不定有一天,人类就会成为“火星生命”呢

火星未解之谜:地球人类真来自火星?

  12月4日消息,火星被中国古代天文学家们称为"荧惑(fire star)",现今的科学家们被这颗红色的行星深深吸引着。

即使已经有几十个探测器已被送往火星,但我们对于那个世界仍有许多未知之处。

以下是一些有关于火星尚未解开的大奥秘。

     1. 为什么火星有两副面孔?  科学家们几十年来一直对于火星两端的景观百思不得其解。

北半球较光滑和低平,这是在太阳系中最平坦、光滑的地方之一,可能是由曾经流过火星表面的水造成的。

  而南半部火星表面是粗糙的并布满了陨石坑,而且海拔约比北部高2.5英里至5英里(4公里至8公里)。

最近的证据指出,火星北部和南部的两半之间的巨大差异是在很久以前一颗巨大陨石撞击火星造成的。

     2. 火星上的甲烷如何来的?  不过还有一些产生甲烷的方法没有牵涉生命,例如火山活动。

  欧洲太空总署的ExoMars探测船预计在2016年发射,目的是要研究火星的大气中的组成,以更了解这甲烷。

火星上160万条神秘条纹未解之谜

自从上个世纪70年代以来,人类向火星发射的探测器,就陆陆续续地在火星上发现了一种令人颇感神秘的暗色条纹,它们分布在火星表面的火山口、撞击坑边缘以及各种具有一定坡度的地形上。

这些条纹的宽度从几十米到上百米不等,长度通常可达几百米甚至上千米,其颜色特别深,与周围浅色尘土形成鲜明对比,它们通常从斜坡高处区域开始,然后顺着坡度向下延伸并逐渐分叉。

而在一段时间之后,一些条纹还会变浅甚至消失,与此同时,新的条纹又会出现,这使得它们看上去不像是火星表面的固定地质纹理,而更像某种持续发生的活跃现象。

在刚开始的时候,科学家曾经认为,这应该是火星表面涌出的液态水造成的冲刷痕迹,毕竟在那个时候,大家普遍乐观地认为,火星上可能会有生命,所以出现这样的现象也合情合理。

然而这个观点被否定了,因为后续的探测数据表明,以火星表面的温度和气压,就算是有液态水,它们也无法长期稳定地存在,根本就不可能形成规模如此巨大的冲刷痕迹。

如果不是水,那这些条纹又是怎么形成的呢?对此,一个曾被普遍认同的观点认为,其形成原因可能是陨石撞击产生的震动波“抖落”了斜坡上的尘埃颗粒,暴露出下方深色的基底物质。

然而随着观测数据的累积,越来越多这样的条纹被发现,迄今为止,其数量已经高达大约160万条,并且其中有很多都是“新鲜”的,其形成年龄通常在几年至几十年之间。

显而易见的是,在这么短的时间内,火星上不可能遭到如此密集的陨石撞击,退一步讲,如果真有这么多陨石撞击火星表面,那我们也应该观测得到。

所以这种观点也站不住脚了,就这样,火星上的这160万条神秘条纹,困扰科学家半个世纪。

好消息是,根据一项近日发表在《自然·通讯》上的新研究,关于这些条纹的形成机制,现在终于有了答案。

据了解,此次研究利用火星勘测轨道飞行器(MRO)在2006年至2024年间拍摄的海量数据,通过机器学习自动识别,对火星表面上的这种条纹进行了前所未有的详尽分析。

尽管这看上去很简单,但实际上却工作量巨大,耗费了大量的时间和算力,其最终的结果是:绝大多数新条纹的形成,都集中在火星上特定的季节,且发生在那些风速极高的区域。

所以此次研究给出的答案就是:火星上的这些神秘条纹,其实就是风造成的,它们本质上就是一种由细小尘埃层塌落造成的“干滑坡”现象。

研究人员表示,火星表面长期覆盖着一层相对较轻且明亮的尘埃颗粒,当季节性风速升高到能让这些尘粒松动和被重新搬运的水平时,尘层会在某些坡面上失去稳定,像一张被轻轻扯开的毯子一样沿坡滑落。

这样一来,就露出了其下方颜色更深、粒度更粗的基底物质,从而形成了明显变暗的条纹,在此之后,它们又会逐渐被火星大气中的明亮细尘重新覆盖,然后慢慢地变浅和消失。

那么问题就来了,既然答案是如此简单,那之前为什么没有发现呢?对此,研究人员给出的解释是,形成这些条纹的条件(例如特定的温度梯度和风切变),基本上都是出现在日出和日落时分,并且其过程通常只会持续几分钟,这使得探测器几乎不可能“现场抓到”条纹生成的过程,所以此前就只能在“某个时点之前不存在、后来突然出现”的观测结果中推测其成因。

而此次研究基于海量的探测数据和机器学习分析,首次对火星全球数百万条纹进行系统统计(包含了部分重复拍摄),并把它们的出现时间与当地季节性风速、尘埃活动进行逐点比对,确定了条纹出现的时段与强风触发尘层松动的季节高度吻合,才最终得到了正确的答案。

世界未解之谜(寻找火星生命)

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