火星是怎么形成的？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-22 15:37 标签： 火星上是否有人类存在

等到最终火星表面冷却之后，这些水蒸气以雨水的形式降落下来，这就是火星上水的来源。当火星的地表冷却以后，火星内部的岩浆又通过火山而源源不断向外补充着水蒸气。当然，其实地球上水的的来历也类似于此，我们甚至可以更进一步推广到所有的岩石行星，在这些行星上，或多或少都是有水的。所以，答应我，不要再因为在某某星球发现了水就一惊一乍了好吗？

在火星上有水的那些年里，形成了大量的河谷、河网、峡谷、湖泊，这些流水地貌与地球上的水流地貌非常相似，有科学家就曾经专门通过对比火星和地球流水地貌的规模和特征，从而推断火星上这些河流中的水源、水流量等等信息，有人甚至推测，曾经火星上某些河流的水流量可能是地球上亚马逊河水流量的10倍。

不过，可惜的是，由于目前证据还不够多，所以关于火星表面是否有过海洋还存在着争议。

火星上水量充沛的年代离现在已经很遥远了，科学家们估计，火星上的水大约从41亿年前就开始出现，到大约37亿年前，水量达到顶峰。但是到大约30亿年前，火星上的水分逐渐减少，成为如今我们看到的荒芜模样。

火星上液态水和火山活动的年代

火星上的水为什么会消失呢？这其实主要是因为火星上岩浆活动的逐渐减弱。

我们在前文讲了，水的形成其实与岩浆活动是有密切联系的，岩浆活动活跃，水分补充就多，岩浆活动弱小，水分补充就少。我们看上面的图也能够看出来，火星上的水与火山作用是密切相关的。火星与地球相比要小很多，它只有地球体积的38%，这意味着它冷却的速度要比地球快很多。

大约31亿年前开始，火星内部逐渐冷却凝固，岩浆活动越来越弱，因而补充到火星地表的水也就越来越少，而火星也一方面因为其个头太小，引力也小，过小的引力无法束缚水和大气，大量的水和大气向外逃逸跑到了太空中；另一方面，凝固的火星内部无法产生固定的磁场，这些磁场本来像护盾一样保护着火星的大气，在它消失后，来自于太阳的电离物质，不断刮走火星上的大气和水分。一方面补充少，一方面大量散失水分，这就是火星上水分快速消失的原因。

虽然现在火星地表一片荒芜，但是火星的某些地方可能残留有一些水分。其中水分最多的地区可能要数南北极了。火星的南北极和地球类似，这里也因为温度极低而保留有大量的冰，不过火星因为温度比地球低得多，所以这些冰是水冰和二氧化碳干冰的混合物。

在2018年，NASA曾宣布它们在火星的南极冰盖之下发现了一个高度疑似的液态水湖泊；此外，在火星某些还残留有少量岩浆活动的区域内，可能存在少量的地下水，这些地下水在近地表的区域内因为温度低而被冻结形成了冰，2008年凤凰号探测器曾经在火星北极挖了一个土槽，在槽中就发现了水冰的痕迹，这些水冰在4天后因升华而部分消失。

凤凰号在火星挖出来少许水冰，这些水冰在4天后才部分升华消失  图/wikimedia

地球会变得跟火星一样吗？

这个问题可能是大部分人都会关注的一个问题。回答是肯定的，地球在未来的某一天，终将变得跟火星一样，这是一个星球的生死轮回，无法避免。但是好消息是，地球比火星大很多，所以地球冷却的会慢很多，水分的逃逸也少很多，地球内部的岩浆也还很活跃，而地球要走到火星那一步可能还需要数十亿年的时间。


来源：把科学带回家、环球科学

据美国太空网报道，科学家们近期在一颗火星陨石内部发现一些类似微生物细胞的奇特微细结构，但他们并没有宣称这是证明这颗红色星球上存在生命的证据。

研究人员在Nakhla火星陨石中识别出一些卵形微细结构。这是颗非常具有代表性的火星陨石，于1911年坠落在埃及境内。不过尽管这一结构看上去非常奇特，但科学家们认为它是地质成因的可能性要大于生物学成因的可能性。

在本月出版的《天体生物学》杂志上，科学家们写道：“认为Nakhla陨石中这些奇特结构背后存在生物学成因的说法缺乏强有力的证据，因此，根据当前获取的有关这一椭圆结构的数据，我们认为其最有可能是在非生物作用下形成的。”

这个椭圆结构大小约为80×60微米，这一大小远超过大多数地球上的细菌种类，但仍然处在正常的地球真核微生物大小范围内。真核微生物是一类单细胞生命体，其拥有细胞核和其他内部细胞器。

研究组相当有信心地认为，这一结构属于该陨石本身所含有，而非由于落到地球上之后遭受的污染所致。

科学家们利用多种技术手段分析了其结构，包括电子显微镜、X射线以及质谱仪等设备。研究结果显示，这一卵形物体主要的成分是富铁的粘土，并且其中还含有很多其他类型的矿物。

在这项研究中，科学家们考虑了多种可能的形成机制，最后的结论是认为这一结构最有可能是由于矿物质后期充填了岩石中原有孔洞（如水汽蒸发遗留的空穴）后形成的。

不过研究组也同时指出，这项结论并不能排除在这一结构形成的过程中没有火星生命的作用。

论文第一作者，希腊雅典国立科技大学的艾利阿斯·查兹塞多里迪斯(Elias Chatzitheodoridis)表示：“尽管这一卵形结构体具备非常鲜明的生物形态特征，但它是生命体遗迹的可能性非常小。不过它也有可能是经由微生物作用直接形成的，或者它也可能是捕获了来自其他地方的有机物。”

他说：“这里存在一个空洞的事实表明这里有足够的空间可以容纳一些微生物群落。”

当然，要想进一步确认其与火星生命之间的联系，尚需要更多的研究和证据。他说：“如果能找到除了这个之外其他更多这样的卵形结构，其结构纹理直到纳米尺度上都完全一致，那么我们将会很高兴。然而如果那样的话就将需要非常小心的切开更多样品。而如果说是确凿的证据，那么就将是我们能够在其中真的找到可以被确凿的证明为细菌菌落的证据，其化学与矿物学特征都与地球上存在的微生物群落相近。”

Nakhla是一块已经被详细研究过的火星陨石，此前科学家们也曾宣布在其中发现疑似火星生命的痕迹线索，并且此前的研究结果已经大体还原了这颗火星陨石的来龙去脉。查兹塞多里迪斯和同事们在最近的一篇文章中写道，Nakhla陨石的母岩体很显然是在大约13亿年前冷却结晶形成的，随后经历了两次严重的撞击，造成明显的热事件。

这两次撞击事件，第一次大致发生在9.1亿年前，第二次则大致发生在6.2亿年前。这后一次的撞击事件发生时很显然有一股热泉流过了出露的Nakhla陨石母岩体。最后，大约在1000万年前，又一次撞击事件让Nakhla陨石离开了火星，进入太空围绕太阳运行，并终于在1911年落到了地球上。

当然，不管Nakhla陨石中的卵形结构背后是否的确与火星上可能存在的生命有关联，但有一点是毫无疑问的，那就是对火星陨石的研究将大大有助于我们了解这颗红色星球在过去（或许也包括现在和未来）是否具备支持生命形式存在的潜力。

查兹塞多里迪斯表示：“火星陨石包含有重要信息，而这项最新的工作则表明了我们需要更加认真细致的去看待这些陨石。”

他说：“在我们的案例中，正是那么非常小的一点点样品，却能让我们窥见浩淼的历史过去，我们据此知晓了火星地表在不远的过去曾经有水热活动，尽管这些水体可能是由陨星撞击带来的。我们也知道火星上可以发生一系列复杂的过程，并在此过程中形成可以支持生命存在的环境条件。”


Nakhla火星陨石的扫面电镜图像，显示一个奇特的卵形结构。


Nakhla火星陨石中奇特卵形结构的透射光显微镜图像。不过尽管其外观与地球上的真核微生物非常相似，科学家们认为其更可能属于地质学成因，因而不能作为火星生命存在的证据。

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