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幔游”课题组

"Rocking Mantle" Group





火星的衰亡

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作为一对姊妹星球,火星与地球几乎同时诞生,它们处在接近的位置,近乎相同的自转周期,同样有着三级和五带的划分,以及卫星和存在过液态水。但如今,地球生机勃勃、活力四射,火星却寒冷干燥、满目荒凉,漫天沙尘将天空染成淡淡的红色,成了一个近乎死去的世界。火星的演化经历了什么,又是什么原因使它们命途迥异?


形成与发展

像所有的类地行星,原始火星形成于早期太阳系里尘埃的聚集、碰撞中,原始的火星约在45亿年前经历了一次剧烈碰撞,撞击给它带来了岩浆活动,同时造成了火星南高北低的地势,此后的若干年里,撞击事件从未中断,这些撞击在火星上留下了不可磨灭的痕迹,如海拉斯平原和乌托邦平原等。


40亿年前,岩浆从火星地底大规模喷出,剧烈的火山活动持续了约十亿年,在火星的赤道附近,不断喷发的火山令熔岩在地表反复流淌,竟然形成了一个占火星表面积约25%的巨型火山高原——塔尔西斯火山高原。


火山活动将岩石中大量水带到大气中,随着火山活动减弱,温度降低,水蒸气得以凝结,化作雨水降临这颗星球。液态水在火星上存在过的证据很多:火星表面,层层叠叠的水成岩



“机遇”号火星车在一个陨石坑附近曾发现弹珠形蓝色奇异物体,被形象地称之为“火星蓝莓”,这是一种含铁矿物因地下水形成的球状结核


另外好奇号火星车也在土壤中发现有百分之二的含水量,也是火星上有水的证据。

从距今25亿年前延续至今,火星的地质活动停止大气和水分大量流失,整个星球的表面陷入沉寂,只有偶尔飘过的几缕白云。


是什么造成了火星与地球如今的巨大差异?

目前人们认为火星衰亡的根本原因在于火星的身躯过于娇小。


在冰冷浩渺的宇宙中,娇小的火星既无法提供足够的放射性元素,在星球内部衰变产生热量,也难以留存碰撞时代遗留的热能,内部冷却程度远甚于地球,随着内核冷却,火星的全球磁场逐渐消失。缺乏了磁场的保护,太阳风得以直达火星大气层,将大气分子”吹“进太空。大气流失使得温室效应减弱,火星的气压和温度双双下降,火星由此变为一个干燥、寒冷、风沙肆虐的世界。


反观我们的地球,地球有着足够大的身躯,至今仍维持着活跃的地核运动,产生出强大的磁场,保护着大气层不受太阳风侵袭,同时,地质活动将内部物质带来地表,补充水和大气,使地球保持适当的压力和温度,还有活跃的地表河流风化等作用不断重塑我们生机勃勃的家园。

(地磁场对抗太阳风产生的绚丽极光)


是火星的死气沉沉,衬托了地球的活力四射,是火星的黯然死亡,衬托了地球的生生不息。从某种意义来说,地球的姊妹星,火星,是人类认识地球的一个里程碑,也是死去的另一个地球。