火星如何运作

从随附的图像中可以看到，火星几乎没有明显的特征地球，即使有最好的望远镜。有黑暗的区域以及极地冰盖，但肯定不会在火星周围的轨道图像中看到的清晰特征。因此，我们可以原谅早期天文学家犯错或修饰他们的观察结果。对于这些搜寻天空的科学家来说，火星与我们今天所知道的世界截然不同。

1877年，意大利天文学家Giovanni Schiaparelli成为第一个地图火星。他的素描显示了一个条纹或频道系统，他称之为卡纳利。1910年，美国天文学家珀西瓦尔·洛厄尔（Percival Lowell）对火星进行了观察，并写了一本书。洛厄尔在他的书中将火星描述为一个垂死的星球，文明建立了广泛的运河网络以分发水从极地地区到沿岸的耕种乐队。

尽管洛厄尔（Lowell）的书吸引了公众的想象力，但科学界（Comparific Community）公开驳回了它，因为他的观察结果尚未得到证实。然而，洛厄尔的著作引发了几代科幻作家。泰山（Tarzan）成名的埃德加·赖斯·伯劳斯（Edgar Rice Burroughs）写了几本关于火星社会的小说，包括《火星公主》，《火星之神》和《火星的军阀》。H.G.威尔斯写道：“世界战争“关于火星的入侵者（Orson Welles'收音机这本书的戏剧在1938年引起了全国性的恐慌）。

好莱坞还激发了公众对“愤怒的红色星球”，“火星的入侵者”等电影中的迷恋，最近，“击败火星的使命”，“ Total Recell”和“全面召回”的两个版本Burroughs在“ John Carter”中的名义英雄的版本。

然而，在1960年代和1970年代，美国水手，火星和维京任务开始寄回与洛厄尔及其文学和银幕继任者所描述的世界的图像。这些照片是在地球的飞鸟期间，最终在维京着陆期间拍摄的，显示了火星是一个干燥，贫瘠，无生命的世界，天气差异很大沙尘暴这可能会跨越地球的大多数。因此，有成千上万的照片作为证据，火星被确认为一个带有岩石和巨石的沙漠星球，而不是易怒的火星人和食肉植物的家“愤怒的红色星球”。

现在，我们已经与火星全球测量师广泛绘制了地球，派漫游者撞到其表面并挖出土壤样品，并发射了轨道器以从太空观察地球。正在进行更多的任务。NASA欧洲航天局（ESA）已承诺继续机器人可能是人类对火星的探索。

到目前为止，这些任务使科学家们危害了关于红色星球如何形成的理论，而故事实际上将成为一部不错的电影。继续阅读以了解太阳系碰撞如何使地球的隔壁邻居。

不幸的是，没有人类地质学家去过火星。因此，我们关于地球开端的最佳信息46亿年前来自拍摄的图像轨道和兰德斯，火星人陨石，并与其行星同行进行比较（汞，，，，金星，，，，地球和地球月亮）。当前的理论是这样的：

让我们更详细地看一下这些步骤。

火星是由于早期太阳系中的小物体的积聚而创建的，该物体大约需要2 - 40万年。火星生长并发展了一个更大的重力田野，吸引了更多的身体。这些尸体会落入火星，撞击并产生热量。一些模型表明，这种加热不足以在火星上引起大规模融化。相反，由于地球形成如此迅速，因此它可能已经吞噬了足够的铝26核素，其半衰期只有717，000年，可以从放射性衰变中融化。逐渐地，材料将自己整理成核心，地幔和地壳。从冷却释放的气体形成了原始气氛[来源：Dauphas和Poulmand]。

但是，作为在太阳系混乱的早期形成的胚胎星球，火星无法休息。它被严重轰炸流星在内部太阳系中。这些轰炸在整个星球上产生了陨石坑和多环盆地，例如1400英里（2,300公里）宽的hellas Planitia撞击火山口在地球南半球。一些地质学家认为，发生巨大的影响会使北半球的外壳变薄。同时对地球和我们的月球也发生了类似的影响。在地球上，火山口被风和水侵蚀。在月球上，这些巨大碰撞的证据仍然可见。

现在想象一下火星是一个沸腾的鸡蛋。外壳冷却时，内部很热。如果壳的斑点很弱，则鸡蛋会破裂，而煮熟的蛋黄会伸出。Tharsis地区是南半球大陆大小的土地质量发生的类似事件。热地幔凸起，推开外壳，裂开周围的熔岩平原（形成了Valles Marineris，峡谷网络）。在其他景点中，地幔推进了地壳，从而引起了该地区的许多火山，例如奥林巴斯·蒙斯（Olympus Mons）。（接下来，我们将讨论所有这些火星地标。）

在此期间，有广泛的火山喷发。熔岩从火山中流出，充满了低洼的盆地。爆发释放出有助于浓烈气氛的气体，可能支持液态水。因此，可能有雨，洪水和侵蚀。侵蚀将在盆地和平原上产生沉积岩，并在岩石中形成通道。在火星的历史期间，可能发生了一个以上广泛的火山喷发，但最终火山停止了隆隆声。

引起地壳升高和广泛的火山活动的凸起散发出大量火星内部的热量。由于火星不如地球大，因此它冷却得更快，并且表面温度随之冷却。大气中的水和二氧化碳开始冻结并大量掉落到表面。这种冻结从大气中除去了大量气体，从而使其变薄。此外，任何地表水都可能将其冷冻到地面上，形成多年冻土层。间歇性火山喷发将释放更多的热量，这将融化更多的水冰并造成洪水。洪水会侵蚀通道，并将更多的材料放到周围的平原上。

至于火星的其余气氛，它很可能在太阳风的袭击下被炸毁。地球的磁场可保护我们免受此类影响的最严重影响，但是火星在40亿年前关闭，可能是由于一系列巨大的小行星影响造成的一系列巨大的小行星影响，从而抛弃了行星电动发电机的温度梯度[来源：来源：比]。

尽管这是有关火星起源的当前理论，但它需要更多数据来支持它。

我们可以将火星的表面分为三个主要区域：

这南部高地广泛。该地区的高地形像月亮。科学家认为，由于陨石坑数量大量，南部高地很古老。太阳系中的最碎屑发生在39亿年前，此时流星猛击太阳系的行星体急剧下降。

这北部平原是低洼地区，很像玛丽亚，或海上，在月球上。平原显示带有小煤渣锥的熔岩流 - 证据火山- 以及类似于干燥的“河谷”的沙丘，风条纹以及主要的频道和盆地。南部高地和北部平原之间的海拔几公里发生了明显的变化。

两个大型大小的高区域称为地壳Upwarps铺在北部平原上。在这些Upwarps地区，内部地幔的熔融岩石将地球上的薄皮推向了高原。这些区域被封顶盾牌火山，从那里熔化的岩石岩浆折断了地壳。较小的地区，命名为Elysium，在东半球，而较大的则称为Tharsis，位于西半球。

我们知道的太阳系中的最高点在Tharsis地区上升。这座盾牌火山叫奥林巴斯·蒙斯（Olympus Mons）（来自希腊神话的奥林匹斯山）塔顶（25公里）位于周围平原上方16英里（25公里），其基地跨度为370英里（600公里）。相比之下，最大的火山地球是夏威夷的Mauna Loa，它位于海底6英里（10公里），其底部为140英里（225公里）。

在Tharsis区域的边缘是一个大型峡谷系统Valles Marineris。峡谷延伸2500英里（4,000公里）。这大于纽约到洛杉矶的距离。峡谷宽370英里（600公里），深5到6英里（8至10公里）。这使瓦尔莱斯海洋杂志比大峡谷大得多。与来自科罗拉多河的水侵蚀形成的美国国家地标不同，瓦莱斯海洋是由地壳爆发形成时的爆裂。

我们可以看到极地地区来自地球。北部和南极冰盖周围环绕着巨大的沙丘，似乎主要由冷冻二氧化碳（干冰）和一些水冰制成。像地球一样，火星具有轴向倾斜，使其体验季节。极性冰盖的大小随季节而异。在夏天，北部冰盖升华的二氧化碳，或直接从冰转向蒸汽，露出下面的水冰。实际上，这个北部地区的水冰是原因NASA将凤凰城登机送到那里。在其帮助下机器人手臂，凤凰挖到冷冻的层并检查了土壤样品以研究其组成。

让我们比较地球与火星那样。地球的核心半径约为2200英里（3,500公里） - 大约是整个火星星球的大小。它是由铁制成的，有两个部分：固体内核和液体外芯。放射性衰变在核心中产生热量。这种热量从核心损失到上面的层。液体外芯中的对流电流以及地球旋转产生其磁场。

火星，更娇小的星球可能具有900至1,200英里（1,500公里和2,000公里）的核心半径。它的核心可能是由铁，硫和氧气的混合物制成的。芯的外部可能是熔融的，但不可能，因为火星只有一个弱磁场（小于地球磁场的0.01％）。尽管火星现在没有强大的磁场，但它可能很久以前就具有强大的磁场。

围绕地球的核心是一层厚的软岩石，称为地幔。柔软是什么意思？好吧，如果外部芯是液体的，那么地幔是一种糊状，就像牙膏。地幔的密度不如核心（这解释了为什么它位于核心上方）。它由铁和镁硅酸盐制成，延伸约1,800英里（3,000公里） - 请记住，下次您尝试尝试向中国挖洞）。地幔是熔岩的来源，它从火山中散发出来。

像地球一样，火星的披风（图中的宽棕色棕色的岩石）可能是由厚的硅酸盐制成的。但是，它小得多，厚度为800至1,100英里（1,300至1,800公里）。一定有对流电流一次在地幔中升起。这些电流将解释地壳Upwarps的形成，例如Tharsis地区，火星火山和形成Valles Mariner的裂缝。

在地球上，地壳的大陆板漂浮在下面的地幔上，互相摩擦（大陆漂移）。它们摩擦的区域会产生振奋，裂缝或断层，例如加利福尼亚州的圣安德烈亚斯断层。这些板之间的接触区域经历了地震和火山。在火星上，外壳也很薄，但不会像地壳这样的盘子中碎裂。尽管我们不知道目前有活跃的火山或木马，但几百万年前发生的地震的证据表明它们是可能的[来源：斑点]。

您想自己看所有这些吗？您可能很难在火星上呼吸。找出下一步。

所有行星，火星在化妆方面是我们最亲密的关系（不是距离 - 金星更接近），但这并不多。当然，这并不意味着它热情好客。火星的气氛与地球在许多方面，大多数人都不适合人类住在那里。

由于火星上的“空气”是如此薄，因此它吸收太阳辐射后几乎没有来自地面的热量。薄空气还导致了温度宽的宽度（几乎100华氏度或60摄氏度）。火星大气压力随季节而变化。在火星夏季，从极地冰盖进入大气中的二氧化碳倍增，使压力增加了约2毫巴。正如NASA的火星侦察轨道轨道所发现的那样，在火星冬季，二氧化碳再冷冻并从大气中掉落为二氧化碳雪！这种降雪导致压力再次降低。最后，由于火星大气压如此之低，平均温度如此冷，所以液态水不可能存在。在这种情况下，水会冻结，蒸发到大气中，或者，正如NASA 2008年凤凰城特派团所看到的，它是降雪[来源：NASA]。

火星上的天气几乎每天都相同：寒冷干燥，每天的温度和压力较小，季节性变化，以及尘埃风暴和尘埃魔鬼的机会[来源：来源：NASA]。明天在早晨从一个方向吹风，然后在晚上从反向方向吹来。水冰云在12到18英里（20至30公里）的高度悬停，二氧化碳云在约30英里（50公里）处形成。因为火星是如此干燥和寒冷，所以它永远不会下雨。这就是为什么火星类似于沙漠，就像地球上的南极洲一样。

在春季和初夏期间太阳加热大气足以引起对流电流。这些电流将灰尘升入空中。灰尘吸收更多的阳光并进一步加热大气，从而导致更多的灰尘升入空中。随着这个周期的持续，尘埃风暴也会发展。因为大气是如此薄，所以需要速度高的速度（60至120 mph或100至200 kph）才能搅拌灰尘。这些沙尘暴遍布地球的大区域，可以持续数月。所有的灰尘对流浪者穿越表面，但是暴风雨也可以清除污垢。太阳能板。

尘埃风暴还被认为是从地面望远镜中看到的火星上可变的黑暗区域的原因，这些望远镜被Percival Lowell等人误认为是运河和植被。风暴也是火星表面侵蚀的主要来源。

所有的灰尘会让你口渴吗？继续阅读以了解火星上的水。

液体水至少在这里是生命必不可少的地球。据推测，干旱的火星也是如此。或者这是管理的假设NASA“遵循水的“遵循水”策略。

科学家认为液体总是那么稀少。现代火星可能类似于贫瘠的沙漠，但是从留下的一些地质线索来看，火星可能很湿。洪水可能曾经流过地球的表面，河流可能已经雕刻了通道或沟渠，湖泊和海洋可能覆盖了地球的大片。

近年来，人们对火星侦察轨道的观察结果大大增加了，该侦察轨道发现了数千个在地球周围位置的岩丝硅酸盐。这些粘土般的矿物质仅在友善的温度下出现，但可能在太阳系的早期（约4.6至38亿年前）放置。机会和好奇心之类的流浪者表明，其中至少其中一些湖水维持对生活友好的盐和酸度水平[来源：罗森;Yeager]。

不能很好地想象吗？参观加利福尼亚州的Mono Lake，这是世界上最古老的湖泊之一，年龄为760,000年，平均为57英尺（17米）。现在想象一下，没有水，您将拥有Gusev Crater，这是一个由干河床一分为二的巨大盆地罗佛搜索了水的证据。

当科学家查看高分辨率的3-D图像时火星他们于2005年拍摄，并将其与1999年同一地区拍摄的照片进行了比较，他们看到的是：在此期间，一系列明亮的，保存的条纹形成了一系列的库存。这些条纹让人联想到闪光灯洪水可以雕刻土壤，留下新的沉积物地球。一堆条纹听起来并不是那么巨大，但是如果水是最近的力量，那就改变了事物。（要了解有关发现的更多信息，请阅读”火星上真的有水吗？”）

液态水可能供不应求，但冷冻水却没有。菲尼克斯·兰德（Phoenix Lander）调查了火星北端的冰。着陆器的机器人手臂向下挖入冰冷的层以获取土壤样品，并使用其板载仪器进行了分析。

实际上，着陆器有三个主要目标，所有这些目标都是与水有关的：

这个简单的问题已经吸引了几个世纪。我们仍然缺乏确切的答案，尽管随着航天器对过去和现在进行越来越复杂的测试，包括对过去和现在的生命过程进行了越来越复杂的测试，包括分析火星土壤的水痕迹，并寻找释放诸如二氧化碳，甲烷和甲烷和甲烷和诸如的气体的释放可能暗示细菌寿命的氧气。

我们可能需要重新审视我们对火星生活的观念，将卵头的类人形生物交换为较小的生物体。微生物是笨拙的小虫子，有充分的理由相信它们可能存在于地下。例如，生物学家在南极和一种物种中出土的细菌，处于休眠状态120，000年，掩埋了格陵兰冰冰以下2英里（3.2公里），它们成功地从冷冻的沉睡中醒来并开始繁殖[来源：：海因里希]。

也有大量证据表明，火星的环境数十亿年前可以为他们提供支持。正如我们所讨论的那样，水是生命的关键要素，我们知道火星曾经是潮湿的。好奇心漫游者被派往大风火山口，因为它标志着水很长时间流动的地方。这一历史记录在一层沉积物中，建立了其中心特征，即3.4英里（5.5公里）高山（又名Aeolis Mons），数十亿年来[来源：德雷克;Yeager]。

确实，进入任务十年后，机会找到了另一个诸如Gale Crater之类的地方，那里的古代水不太酸或咸，无法使细胞蓬勃发展。此外，尽管好奇心的钻头尚未找到形成与生命有关的氨基酸的有机碳化合物，但它已经挖出了氢，碳，碳，硫，氮，磷和氧气 - 一种用于单细胞生物的储存储备的储藏室，如果它们确实存在。回到地球上，科学家发现了火星陨石具有与生物来源一致的内部结构[来源：授予;NASA;罗森]。

简而言之，有很多证据表明火星很久以前对生活很友好，但没有吸烟枪。即使有，我们也必须问：它仍然可以在某个地方闲逛吗？

生命的一个有希望的迹象是在火星大气中发现大量甲烷。科学家以前曾在火星大气中检测到气体 - 在地球上由微生物产生的90-95％。他们假设在季节性的地面融化期间可能会释放从埋藏的微生物中被困的甲烷。到目前为止，好奇心的测量表明，在地球大气中发现的水平1/10,000级 - 换句话说，是bupkes的 - 但是，只有更多的时间，漫游者可能会发现这种季节性盛开的机会很小。再说一次，科学家观察到的甲烷云可能是由自然过程引起的，例如释放被困在冰中的甲烷[来源：野蛮人；韦曼]。

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