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改造火星第一步,就是重建火星磁场,否则向火星移民就是找死

神秘的宇宙 | 感谢投递 2021-07-15 306

都说金星是地球的过去,火星是地球的未来,从某种意义上说火星就是一颗死亡了的地球,不过这个死亡不是寿终正寝,而且一场意外!

(火星复原图)

我们都知道,火星表面拥有大量河流冲刷的痕迹,还有许多原始的海洋地貌,足够多的证据说明,火星曾经很湿润,表面拥有水量丰富的海洋环境!

(火星的海洋集中在北半球)

但是,火星曾经湿润的过去无法与地球的今天相比,它的海洋当中不会有高级生物,陆地上也不可能有植被覆盖,这一点从各国的火星车探测结果中就能找到支持,迄今为止的火星车遍布火星北半球,甚至连火星北极也有人类探测器造访,大量照片和地质分析中并没有火星原始生命的遗迹,连个化石都没有!

这说明,火星的过去尽管不缺水,但却没有什么高级生物,它仍旧是荒凉的!

那么这些水为什么会消失了呢?科学界一般认为,这是火星磁场消失导致的结果。行星大多拥有磁场,行星的体积越大,其引力就越强,磁场也就越强!比如木星、土星的强力磁场对整个太阳系都具有保护作用!大量危险的天体被它捕获成自己的卫星,从而不会撞到里边的地球。

此外,磁场还有一个作用就是抵御太阳风的侵蚀!太阳风以每秒200~800公里的速度向太阳系运动,是一种持续存在的等离子体流,如果被它直接照射肯定会死,地球靠太阳那么近,按理说应该寸草不生才对。

(行星磁场的保护作用示意图)

(地球的磁场通过偏转作用,规避了大部分的太阳风,仅有小部分进入两级地区)

但是,带电粒子在磁场中的运动会受到力的作用,运动轨迹因此发生偏转,在地球磁场作用下,太阳风难以抵达地球大气层,我们才能苟延残喘。而火星就没有这种磁场的保护(磁场微弱,仅相当于地球磁场的0.1%~0.2%),它大部分的大气层都被太阳风“吹走”了,当大气层消失后,火星表面的气候开始变得恶劣,太阳风开始吹走它表面的水,到如今变成了干燥的状态,就像死亡了一样!

(火星与地球对比,可直观反映出有磁场和没有磁场的区别)

可以形象地比喻,火星失去了磁场之后就等于说是死亡了,它本就没什么生机的表面变得更加荒凉!

那么火星的磁场为什么会突然消失呢?目前有很多假说,其中比较有名的就是地核融化论。

我们都知道,地球的内部是熔融状态的岩浆液体,但最核心的中间部分却是固态的,这样一来液态部分和固体核心就会有一个对流作用,进而形成强力磁场!原理类似直流发电机(一个旋转的、对流的铁水和镍团)。火星内部原本也有这么一套装置!但不知道为什么,它的固态核心部分融化了,磁场因此消失!这个意外导致了火星的死亡。

没有了磁场的保护,火星逐渐被太阳风侵蚀,丢失表面的水,变得毫无生机,就像死亡了的地球一样。

(40亿年前火星的磁场消失,此后火星表面上能跑的东西都跑了)

不过呢!磁场并不是影响行星大气层的唯一因素,比如金星也没有磁场保护,但它仍然有浓厚的大气层,太阳风为什么没有吹走它的大气层呢?这意味着火星磁场的消失,不一定是它如此荒凉的主要原因。

有一种观点认为,行星的大气层会不会被吹走,与这颗行星轨道的偏心率有直接关系!任何行星围绕太阳公转走的都是椭圆轨道,有远日点、近日点之分,当星球接近近日点时公转速度加快,表面的气体挥发加快,比如彗星在靠近太阳时会形成长长的彗尾,远离太阳时彗尾逐渐消失,轨道的偏心率越大、表面物质的丢失就越严重。

(彗星轨道的偏心率远在行星之上,因此靠近太阳时表面物质的散失十分明显)

(火星表面的物质散失严重)

太阳系四个岩石行星金星、地球、火星和水星的轨道偏心率分别是0.007、0.017、0.093、0.206,四个行星的大气厚度分别与偏心率成反比,偏心率最小的金星大气层非常浓厚,而偏心率最大的水星几乎没有大气层,火星的偏心率尽管比水星小得多,但它还是太大了,这导致它靠近太阳时大气层严重丢失,到现在仅相当于地球大气层的1%,没有大气层的保护导致火星的水逃逸,最终变成死星。


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