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火星的4个未解之谜:水的存在之谜,你知道几个?

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-08-28

火星是太阳系第四颗行星,距离地球最近的邻居。

这是一个人类向往又陌生的星球,还有多少谜题有待人类去理解,自从航空科技发达以来,人们都没有停止对火星的探寻。

今天巴拉排行榜网小编为大家盘点火星的4个未解之谜,带着你的好奇心一起看一看吧。

火星的4个未解之谜

1、南北半球的地貌差异

自1976年以来,海盗号探测器和全球探测者探测器发现了火星地形的全貌以来,我们知道火星南北半球的表面地形有很大的差异。

北半球几乎平坦,几乎没有陨石坑,而南半球则被许多陨石坑所覆盖。

这个事情说明,火星的南半球应该比北半球要古老的多。

在赤道地区,有大规模火山活动造成的塔西斯山脉。

火星的南半球和北半球地形差异如此之大的原因是什么呢,这一直是科学家未曾直到的谜题。

国外科学团队家曾在《自然》权威杂志上发表了一篇论文,这个团队以为,火星的南北半球差异如此之大的原因是由于小星星或者彗星的撞击造成的。

早在若干年前,有大量的小行星或者是彗星撞击了年轻时候的火星,这才造成火星南北半球表面的巨大的不同差异。

然而,一些科学家认为,尽管最新的研究结果为撞击理论提供了更多的论据,但他们仍然不能完全排除其他可能性,例如火星本身的地质运动。

2、水的存在之谜

大多数人关心的是,人类对火星的的探索更多的是关心火星上是不是有水,因为在我们的眼里,碳基生物的形成和水有很大的关系。

从火星上到处都能找到的被称为"山谷网络"的河流遗迹的地形来看,推测火星上有很多水。

最近,美国宇航局的凤凰号着陆器在火星极地冰盖外发现了水冰的证据。

这一发现无疑是了解火星表面是否适合居住的关键的第一步。

目前呢,科学家们非常相信或者肯定火星上有非常多液态水。

但是火星上的这些水是哪里来的呢?最权威的解释就是火星的水是来自地下的水,火星的地下水和地球不同,它们有可能富含硫酸。

这是因为spirit传回的岩石光谱显示,多达40%的岩石成分是硫酸盐。

地下水渗入火山岩,有时淹没火星表面,形成浅水湖或浅海。

然后,水分蒸发,在地面上留下一层薄薄的硫酸盐。

这一过程可能在火星上发生多次,因此它会积聚成一层厚厚的含硫酸盐的岩层。

也有一些科学家它们认为远古的火星北半球曾经是海洋。

此外,水在赫拉斯盆地或阿尔蒂尔平原积聚。

那么这么多的水去哪里了?现在,已经证实火星上有水,极地冰和大气层中只有少量水蒸气。

水已经蒸发了。

它扩散到太空了吗?还是潜入地下?还是它仍然以冻土的形式存在?

有大量的科学家会认为火星上的水会渗透进地下,这个观点与"奥德赛探测器"的研究结果不谋而合。

其实,当年"奥德赛观测器"观测的目的之一就是为了发现火星上到底有没有水。

本次观测使用了伽马射线光谱仪。

当奥德赛探测器在火星表面探测到氢离子时,它的伽马射线在火星表面的伽马射线浓度下降了,所以在火星表面的伽马射线被探测到,以及永久冻土的数量及其随季节的变化。

那么科学家如何得知伽马射线和中子中有氢原子的存在呢,众所周知,火星上没有稠密的大气层。

当受到宇宙射线的影响时,它的表面会释放出一股强中子流。

当这些中子通过火星近表面时,它们与各种元素的原子核的碰撞会更少。

每当中子这种粒子撞击水中的氢原子核时,撞击时它会减速并且释放一部分热能的中子。

如果它们被氢等其他原子吸收,就会发射伽马射线。

因此呢,如果"热中子"数量小而伽马射线的数量大,氢的浓度则更高。

伽马射线光谱仪的数据显示,在火星的南纬62度以南的南半球部分地区,热中子的数量比较少,而氢元素吸收中子时,所释放能量的伽马射线数量会增加。

此外,北半球也有类似的地区。

这些事实表明,在南纬60度以南的地区,距地表约1米处有永久冻土,似乎有很多冰。

如果这一推断是正确的,这些地区将成为今后探索永久冻土中生命痕迹任务的勘探对象。

3、巨大的沙尘暴之谜

人类通过水手9号和维京号探测器在火星上观测到了巨大的沙尘暴,2001年,全球探险家也观测到了几乎覆盖火星的大规模沙尘暴。

南半球冬季和春季经常发生大规模沙尘暴。

比如,地球时间2003年6月火星上发生了全球沙尘暴。

最初呢,它只是南半球赫拉斯盆地上空的一团尘埃云,随后其体积略有增加。

然而,6月27日,风暴开始肆虐,尘埃云迅速扩大。

到7月初,尘埃云已经扩散到盆地以外的火星上空。

沙尘暴直到9月底才结束,但上层卷起的灰尘仍然漂浮在大气中,因此11月火星看起来仍然有雾。

火星的大气非常的稀薄,火星大气稀薄到只有地球大气得不到十分之一。

从理论上讲,大气大循环模式所代表的大尺度风不容易根据火星的条件进行吹扫,因此很难从火星表面扬尘。

然而,事实上,大规模的沙尘暴已经发生。

为什么?

迄今为止,没有人能正确解释"火星上的沙尘暴如何迅速席卷世界"的问题,但是一般的人们大概率会倾向一种奇特的理论:因为火星空气中的颗粒尘埃等物质会吸收阳光,所以呢,会引发周围空气的快速升温。

强风在火星表面卷起了更多的灰尘,导致温度进一步升高。

这种循环机制使小面积尘云最终演变成火星上的全球沙尘暴。

相比之下,地球上没有全球沙尘暴。

这是因为地球上没有像火星那样的全球沙漠,沙尘暴是自给自足的。

其次,地球的温度主要由水蒸气中所含的热能控制,而空气中的尘埃颗粒对温度影响不大。

在火星上呢,情况一般会完全不一样,这是因为灰尘会吸收一定的太阳光,这样就会导致火星上干燥的空气快速升温,随即会形成强劲的大风,也会吹起大量的灰尘形成火星全球性的沙尘暴。

4、磁场消失之谜

1996年,为了进入火星的圆形轨道,"全球探测器"使用了大气制动。

出乎意料的是,太阳能电池板的一侧无法完全打开,导致空气制动时间延长。

因为它比预定的距离更接近火星表面,所以有可能进行精确的磁性测量。

结果,"全球探险家"在南半球的一些地区发现了磁干涉条纹。

现在火星上没有磁场,但已知过去的磁场部分保存在岩石中,磁场方向颠倒,并根据不同的位置产生干涉条纹。

这种磁干涉条纹也存在于地球的海床上,并作为板块构造的证据。

火星上剩余磁的存在表明火星曾经有磁场。

但是早期火星核心的冷却,火星的磁场则消失了。

由于磁干涉条纹只在南半球可见,而在北半球看不到,科学家们认为,北半球的地形是在磁场消失后形成的,或者是由于内部热量和水的混合导致的异常使磁性消失。

总之,我们只知道火星上有一个非常强的磁场,它产生了干涉条纹,磁场在某个时候消失了。

那么为什么火星的北半球没有磁场的干涉条纹,为什么火星南半球只有某些特殊的地方有干涉条纹?人类还没有找到这些问题的答案。

日本发射火星卫星探测器 预计2031年返回地球

10月20日凌晨,日本航天探测器发射升空,将前往火星的卫星“火卫一”进行详细观测,并采样返回地球。

如果任务成功,这将是人类首次从火星及其卫星采集样本并带回地球进行实验室分析。

该项目名为“火星卫星探测”(MMX)的任务,由日本宇宙航空研究开发机构主导,探测器预计将于2027年8月抵达火卫一。

科学家希望借助该项任务,解开火星两颗卫星的形成之谜。

英国自然历史博物馆教授萨拉·拉奎尔是MMX任务样本分析团队的副负责人。

她表示,此前还没有任何航天项目成功从火卫一采集样本并将其带回地球。

“我认为,这是一项极具野心且充满乐趣的任务。

” 太阳系内侧只有三颗天然卫星:地球的卫星月球,以及火星的两颗卫星:火卫一和火卫二。

火星卫星的体积都很小,火卫一的直径约为20公里,火卫二的直径约为10公里。

外形也不规则,看起来有些像太空土豆。

MMX探测器将先对火卫二进行观测,随后把重点转向火卫一。

任务团队计划先投放一辆小型探测车来勘察地形,但这并非易事。

拉奎尔解释说,此前人类从未在体积如此小的卫星上成功部署探测车。

“火卫一自身的引力非常微弱,它紧邻引力强大的火星,火星的引力会增加探测车着陆的难度。

”她解释说。

完成地形勘察后,MMX探测器将确定在火卫一上着陆的地点,再利用机械臂和两套采样装置进行取样。

这些样本将被装入一个小型太空舱,该太空舱预计于2031年返回地球,降落在澳大利亚南部的伍默拉沙漠。

此次任务计划带回的样本总量仅10克。

“样本量实际上很小。

”英国莱斯特大学研究人员克里萨·阿夫德利杜称,“但即使是只有一颗微粒,也足以开展多项研究。

科学家不需要带回数公斤的材料才能进行科学分析,因此取得的每一克样本都物有所值。

” 科学家希望,这些样本能够最终解开火星两颗卫星的起源之谜。

学界目前主要存在两种假说。

一种观点认为,在火星形成初期,一颗小行星或其他天体撞击了火星,撞击产生的碎片最终形成了火卫一和火卫二。

另一种观点则认为,这两颗卫星原本来自太阳系外围的游荡小行星,后来被火星的引力捕获。

“当我们拿到样本后,我们将详细分析其化学成分和矿物组成,再将假设对应的样本特征存在明显差异。

”拉奎尔并表示,“应该很快就能判断……哪一种假说更符合实际情况。

我们很快就会得出结论。

” 研究团队还期待,这次任务能够带来一个额外的惊喜:样本中可能包含来自火星本身的物质。

“令人感到十分兴奋的是,火卫一距离火星表面非常近,当其他天体撞击火星时,撞击产生的部分微小颗粒可能会飞溅出来,并随着落在火卫一上。

”拉奎尔指出,“这意味着探测器采集的样本中可能不仅有火卫一自身的物质,还包含来自火星的颗粒。

这将为研究火星的物质组成和演化历史提供直接证据。

” 将火星物质带回地球,一直是行星科学领域的重要目标。

美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”火星车自2021年以来一直在火星表面开展探测,并将采集到的样本封存在专用容器中。

然而,由于美国会停止拨款,原计划由美国国家航空航天局和欧洲航天局联合实施的火星样本取回任务最终被取消。

与此同时,中国也正计划开展火星采样返回任务,航天器预计于2028年发射,力争在2031年将火星样本带回地球。

事实上,地球上已经存在一些来自火星的物质,它们以火星陨石的形式留存下来。

这些陨石原本属于火星,在小行星等天体撞击火星时被抛射到太空,随后飞向地球。

不过,火星陨石十分稀少,而且一旦抵达地球,就会受到地球环境的污染,与空气、尘埃、土壤和水发生接触。

因此科学家非常希望能获取到直接从火星及其卫星表面采集的样本,因为这些样本可以最大限度地保留其原始状态。

(本文来自张朝阳的英语课,更多国际新闻,欢迎关注搜狐视频关注流张朝阳的英语课)

日本发射火星卫星探测器,未来将尝试着陆并采样返回地球

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该探测器将对火星的卫星“火卫一”进行详细观测,并采样返回地球。

探测器将用约一年时间飞抵火星附近,进入环绕火星的“准卫星轨道”。

在环绕火星运行期间,探测器将对“火卫一”进行详细观测,调查“火卫一”上几十个地点的地形、化学组成等,并确定在“火卫一”上着陆的地点。

此后,探测器将尝试在“火卫一”着陆并采集10克以上的卫星表面砂子和岩石样本。

按计划,探测器将于2030年开始返程,并于2031年带着样本回到地球。

(剪辑 匡萍) 责编:曾梓民 一审:匡萍 二审:贺齐 三审:丁兴威 来源:三湘都市报

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