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发信人: meteor (给我一个愿望), 信区: other
标  题: 曾经是一个水的世界(zz)
发信站: 听涛站 (2002年04月03日19:59:29 星期三), 站内信件

( 转自上海网上天文台）



    曾经是一个水的世界

  今天的火星是一个干燥贫瘠的世界，然而明天它是什么样呢？新数据表明火星有水的
历史也许还没有结束。



  原文作者: Trudy E. Bell, Dr. Tony Phillips       原文标题：Once Upon a Wat
er Planet


  编译：LinQ  （编译版权所有，未经许可请勿转载。）（原文来自：http://science
.nasa.gov)



  2002年3月12日: 1938年,当 Orson Welles 广播"星球大战"时，很多听众几乎真的相
信火星人要来了。在这之前，天文学家已经为火星上那些醒目的特征是否引水渠而争论
了很长时间，好战的火星人难道不可能存在吗？


  在很多外行（甚至某些科学家）眼里，火星很象地球（温暖、湿润、翠绿）的观念持
续了数十年之久，直到第一个飞船造访这颗红色星球。十九世纪60年代末的水手号飞船
向我们展示了一个真正的火星：到处是环形山或火山，比南极还冷，比撒哈拉沙漠还要
干燥。那上面没有树木，没有运河，更没有火星人，大气也极其稀薄，“星球大战”原
来只是一个幻想。


  上右图: 这张艺术家画的希尔顿沙丘其实是一个骗局，它上面画出了附近一个水塘，
这在今天的火星上是不可能的，但是未来是不是有这种可能呢？

  随后更多的考察计划大多证实了这样一种猜想：火星可能曾经是湿润的，只是后来才
变得干燥了。火星的空间照片揭示出许多古代河流、湖泊，甚至海洋的痕迹。十亿年前
那里可能充满了水，但由于某种无人知道的原因，这个星球逐渐变成了一个沙漠的世界
。


  新的数据表明，不论这些水汽到哪里去了，它们都并没有离开火星。NASA总部关于火
星研究的首席科学家James Garvin说，火星上的水实际不久以前还在火星上流动。越来
越多的证据说明水可能就在火星的地下，而且，每过几个世纪，火星上的气候条件就会
转向温和，使得一些液态水重新出现在火星表面上。


  关于火星表面附近可能有水的第一个证据来自2000年，那时NASA的火星“全球勘探者
”号上安装的“火星轨道照相机”（MOC）拍摄到了数百个溪谷系统。每一个溪谷都大约
宽10米（较早的飞船拍摄不到这么精细的细节），整个系统覆盖着仅仅数个城市街区那
么大的地区。象雕刻一样的切割痕迹，以及扇形的物质冲击痕迹很象地球上沙漠中河水
冲泻过的溪谷。


  左图: 通过这个火星溪谷冲击产生的沙粒覆盖着一个几十年前形成的沙丘。 [more]


  已经观测到数十个溪谷系统出现在面向极区冰帽一侧的阴面中，它们的形状表明有游
泳池那么大体积的水被埋藏在地下，直到有一天突然变得足够热，冰盖被打开，所有的
水沿斜坡流下。


  很多溪谷系统看起来还十分年轻，尖锐切割的痕迹就是一个特征。这样一些年轻的特
征大大激发了行星地理学家，例如MOC的设计者Mike Malin的兴趣，他猜测火星很可能经
历着短周期的较大规模的气候变化，使得水可以在数百年的时间内时而出现，时而消失
。实际上，Garvin说，很可能火星上现在就有许多液态水埋藏在地下500米深处，火星上
的大气实际是一个不断变化的动态循环系统。


  MOC 的发现与其它空间探测仪器，例如安装于火星“全球勘探者”号上的火星轨道激
光测高仪（MOLA）得到的数据是一致的。MOLA将在27个月（长于火星上的一年）的时间
内每天测量这个红色星球极区冰帽的高度，这样可以研究冰冻物质在冬天怎样增厚，以
及在夏天怎样消融。MOLA记录到两极的冰帽都有地球上的格陵兰岛那么大。


  尽管冰帽的上层显然是二氧化碳干冰，但科学家们现在相信在那底下一定有不少的水
冰，“从结构上讲，单纯的干冰不可能超过2英里高”，Garvin补充说。


  右图: 点击可观看一个关于火星冰帽变化的动画，MOLA就将测量这样一种变化。为了
看到清楚，图中冰帽的高度画得夸张了一些。


  MOLA 和 MOC 测量到极区冰帽在夏天怎样收缩。它们的收缩是如此之剧烈，以致如果
对它的测量持续几个世纪，会发现三分之一的冰帽将被蒸发到大气之中。其后果是使得
火星的大气压力从6微巴增加到30?shy;40毫巴（地球大气压大约为1000毫巴），这样的
压力已足够使得火星表面在合适的温度条件下产生稳定的液态水。所以，也许就在一两
个世纪以前，火星的条件还相当温和，可以有水塘存在，就好象沙漠中的绿洲。火星上
现在观测到的趋势表明它可能会再次出现。


  所有这些观测都重新打开了一个古老的话题：火星上现在，或过去，有人吗？


  “跟踪水的踪迹就可以探究生物的信息，”Garvin说，“如果我们能够发现火星上潜
藏的水，那就象是得到了圣杯。”


  寻找水的存在是火星“奥德赛”飞船的主要任务，它的高灵敏度天线已于2002年2月6
日打开，并从2月底开始工作。“奥德赛”的多波段照相机正在多个红外波段（从8微米
到20微米）同时对火星进行拍照，其分辨率前所未有地达到一个足球场那么高，正在寻
找地下水、火山口或其它地下宝藏的热“印迹”或矿物“印迹”。





  上图: 在这张火星的假彩色图上，富含氢元素的土壤被标示为深蓝色。资料来源：20
01年火星“奥德赛”飞船上的中子光谱仪。 [more]


  3月1日释放的初始数据已经使得科学家十分激动，在第一个星期的工作里，“奥德赛
”的伽玛射线光谱仪已经检测到火星南极区大量的氢，意味着在火星土壤之下可能存在
着冰冻的水。


  “现在这些初步的观测结果还只是冰山之一角”，Garvin所说的不仅是它的喻义，更
是其直接的字面意思。


  
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和你在一起是我唯一的愿望
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