火星和地球有同样的经历 为什么没有诞生生命?

原标题:火星和地球有同样的经历 为什么没有诞生生命?

【科技讯】9月19日消息,早期的火星和早期的地球是相差无几的,同样的经历了大洪水,也一样有四季,为什么最后火星和地球却走上了不同的道路,地球生机勃勃,而火星却是一片沙漠呢?

与地球一样四季分明的火星

火星——在地球运转轨道外侧的陪伴了我们亿万年的邻居。火星是除金星之外离地球最近的行星,与地球的距离在5570万公里~12000万公里之间。

火星与地球之间尽管相隔数千万公里的空旷空间,却与地球有着很多神秘的共同之处:它也是一颗固态的岩质行星,半径大约是地球的一半,但体积大约只有地球的1/7;火星上也有两个白色皑皑的极冠,这两块区域冬季增大、夏季消融缩小,与地球极为相似。此外,火星上面也同样有高耸的山脉、幽深的峡谷、飘荡的白云、怒吼的风暴,它与地球一样也是四季分明,甚至一天也是24小时。因此,它被人们称为地球的“孪生兄弟”,与地球一起被认为是太阳系内生命可栖居区域。

仅仅在100多年前,人们还普遍相信火星上存在高级智慧生命,有关“火星上的运河”、“火星人大战”、“火星上的狮身人面像”等等的猜测与幻想很多年来一直不绝如缕。但人们对火星的了解越多,人们的失望也就越大。自从上世纪60年代以来,人类已向火星发射了30多个探测器,不仅没有找到智慧生命的踪迹,而且连最简单的微生物也没有找到。火星探测器带给我们的讯息是:火星是一个布满了大小石块的沙漠星球,其表面是一片荒凉、寒冷和死寂的世界,没有一丝生命的气息!

在数十亿年前的早期,它有过生命活动的迹象吗?如果有,那么是什么原因使生命的进程被打断?

两颗洪水泛滥的星球

50亿年前,在银河系一个旋臂上,有一块星际气体云坍缩了。这次宇宙中毫不起眼的坍缩事件最终创造了宇宙亘古未有的奇迹——智慧生命。这块星际气体云核心的温度很快上升到1000万K,接着燃烧成一颗黄色的恒星——这就是我们的太阳。围绕太阳旋转的大量宇宙尘粒依靠引力逐渐聚集成团,然后形成了太阳系的九大行星,其中有两个相互靠得很近、禀性相同的兄弟——地球与火星。

在诞生之初,这兄弟俩都遭遇了相同的命运。初生太阳系内有无数大大小小的岩石在四处游荡,肆意撞击着尚在襁褓中的行星。巨大的碰撞对这两颗行星来说都是家常便饭,每月至少发生一次。碰撞后抛射出去的烟雾与尘埃遮天蔽日,笼罩在行星上空,久久不能散去。据估计,在太阳系行星形成后,陨石风暴前后延续了约7亿年。直到今天,在砂砾遍地、荒凉沉寂的火星表面,还遍布着遭陨星袭击后形成的坑坑洼洼,但地球上的陨石坑已被长时间的风蚀和水蚀消磨掉了。

那时,两颗行星都是没有水、没有生命、漆黑一团、异常酷热的行星。乍看起来,它们都没有形成生命的可能性。

然而,陨石通常都含有丰富的水分,正是这持续了数亿年的陨石风暴为两颗行星带来了最初的水气。随后,两颗炽热的星球都经历了频繁的火山活动。火山爆发时,岩浆铺满了较低的盆地,大量气体从岩浆中释放出来,与陨石留下的水气混合,在两颗行星上空形成了饱含水分的原始大气层。原始大气层形成以后,随着两颗行星的温度逐渐降低,某些气体就会冷凝成雨,分别在两颗星球上产生了最早的海洋。

火星因为在地球的外侧,受到陨石的撞击比地球还多,得到的水气也比地球多得多。因此,火星早期的水比地球丰富得多。据估计,火星上海洋的深度曾经平均可达10万米深,比现在地球海洋平均5000米的深度要深出20倍。

作为火星上曾经洪水泛滥的证据,火星表面现在布满了纵横交错的沟壑,很可能是干涸的河床。它们多达数千条,长度从数百公里到 1万公里以上,宽度也可达几公里到几十公里,蜿蜒曲折,极为壮观。它们主要集中在火星的赤道区域附近。河床的存在使科学家们认为,现在干燥异常的火星曾经有过大量的水。而火星两极至今仍有残存的干冰和水冰,这些水冰如果全融化,可在火星表面形成10米的均匀水层。

火星上水与气的大逃亡

太阳系共有四大颗岩石行星——水星、金星、地球与火星,火星是距太阳最远的岩石行星。火星之外,是小行星带,再向外走,除冥王星外,其余的木星、土星、天王星、海王星皆为巨无霸的气体行星。木星强大的引力很可能掠夺了火星轨道上的部分原始材料,使它先天营养不良,长成一个有厚厚的地壳和像小铁球一样的核心的小矮个。由于天生瘦弱,火星在与地球进行的生命竞赛中,很快就处于下风。

40多亿年前,初生火星的材料正在进行大分化,重金属类如铁等,向火星地心沉积,轻的物质如二氧化碳、水等,向火星地表之上浮离,而大量氢气因为最轻,所以一直窜升到外大气层。由于瘦弱的火星其重力场仅为地球的38%,平均逃逸速度仅需约每秒5公里(相比之下,地球的平均逃逸速度为每秒11.2公里),因此火星上的氢气在初生太阳猛烈的紫外线照射下,取得足够的能量,很容易就达到脱离火星的速度,一去不复返。众多逃离的氢原子汇合成一股巨大的朝火星外喷射的气流,还同时拖走了更多的其它成分的大气,造成火星大气集体逃亡潮。

数亿年的陨石雨给火星带来了大量的水,但这些水来得快,去得也急,很快又被火星大气裹挟着逃向太空。每次陨石碰撞火星,虽然也带来一些水,但其产生的能量也使火星上原有的水大量汽化,并激起一股高速反弹的气流,轻易逃离火星。更厉害的是陨石以接近切线的角度撞上火星,火星像是在胃部被重重击上一拳,向外太空做抽搐性疯狂大呕吐。专家称这种由陨石碰撞造成的行星水损耗现象,为碰撞侵蚀。很可能,在最初的7亿年中,火星处于既是大得水又是大失水的时期。

38亿年前陨石风暴停止,火星得水率和失水率都在减缓,但火星大气仍在绵绵不断地逃亡。最终,整个火星的大气压降成仅为地球的1/150,在这么低的大气压下,火星表面液态水无法存在,其一点残存的水分只能转入地下,或成为深藏不露的地下水,或变成地下永冻层。而火星地表则变得永远荒凉干燥。

几十亿年下来,小矮个火星根本无法保住自己的大气层,气压低,则大气吸热和存热能力低,天寒地冻,地表液态水消失。强烈的紫外线与各类宇宙射线长驱直入,把地表消毒得干干净净,连有机分子都被分解怠尽,不复存在。即使生命能耐高温、高压、无氧、高碱、超咸的环境,但是却无法抗拒高辐射能量。辐射能打入细胞内核,击断遗传基因长链,扼杀生命复制演化的契机。因此,数十亿年前火星上的生命,至今恐怕早已灰飞烟灭,或变成化石,或深藏地下,不再露面了。返回搜狐,查看更多

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