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地球未来什么样?炽热干燥的金星或火星

  地球目前环境宜人,是一颗水资源丰富的星球,但这这种状态不会长久。我们的地球面领着来自宇宙和内部的种种威胁,最终有一天,地球也将会消亡,变得不再宜居。地球的未来会是什么样子呢?

  我们已经知道火星上存在有过液态水,而且是大片海洋,金星被认为是地球的双胞胎星球,也曾经拥有过海洋。距离地球最近的两个行星上都发现有过海洋存在,但现在它们都失去了这样的环境,这暗示了什么?前不久,美国宇航局再次发现火星上湖泊遗迹,认为火星在50万年前就有液态水海洋存在,那时候地球上已经出现了生命。如今的火星已经是一片荒芜,未来地球是否也会变成这样?

  科学家担心地球总有一天也会不太宜居,星际移民是人类唯一的出路?为了解答这个问题,科学家开始从星际空间中寻找证据,其中一个关键点就是水的化学式,我们知道水分子有两个氢原子和一个氧原子构成。在氢的同位素中还有氘原子,因此就有了HDO分子。对比氢和氘就会发现,氘显然要更重一些,毕竟它多了一个中子,我们知道在爱因斯坦和牛顿的引力理论中,HDO分子会更容易被行星引力所束缚,而氢元素则会被反弹进入大气上层。

  这种情况会发生在一些引力比较弱的行星上,比如火星和金星,这就是为什么这两颗行星上之前为什么存在液态水,而如今却什么都没有的原因。1995年,美国宇航局伽利略探测器对木星大气层的氘进行了分析,对于木星这样的巨行星而言,氢或氘都无法逃掉,因此我们能够从木星上获得太阳系比较原始的氢氘比。值得注意的是,科学家在阿尔卑斯山冰层中发现古老样本显示,氢氘比为6250比1,远远低于木星的40,000比1。

  然而在金星上,这个比值就变成62比1,这说明金星上的氘比例是非常大的。同时科学家发现,金星曾经拥有海洋,但是温室效应将海洋蒸发,紫外线将较轻的氢原子推到大气上层,而更重的氘则被困于金星的引力环境中,就这么过了十多亿年,金星就被温室效应统治了。美国航天局戈达德太空飞行中心对火星的研究表明,火星曾经拥有至少137米深的海洋,火星已经失去了85%的水。#p#分页标题#e# 

  地球现在正在步这两个星球的后尘,来自宇宙的破坏已经让我们措手不及,不加以预防反而从内部进行破坏,地球最终会走向没网这条路,炎热的金星和干燥的火星将是地球最后的模样。

  火星地球经历相同 为何没有孕育出生命?

  火星地球一样,几乎同时诞生,早期又拥有同样的环境。火星甚至和地球一样有四季,那么为什么地球顺利的诞生了生命,而火星却成为了现在这种死寂的模样呢?

  两颗洪水泛滥的星球

  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。#p#分页标题#e# 

  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。

  生命的曙光同时出现

  在数亿年不断绝的陨石雨中,与水分子相伴同行的是孕育生命的有机分子,它们不仅投向了地球的怀抱,也同样投向了火星的怀抱——在太阳系初期变化剧烈的环境中,生命的曙光同时出现在火星地球上。

  这些有机分子是生命的“种子”,它们需要什么样的条件才能在一个星球上生根发芽、茁壮成长呢?液态水是生命产生的先决条件,其它都是次要的。因为水能溶解各类化学物质,使分子能亲密接触,进行化学反应,制造生命所需蛋白质,并能运输养分,排泄废物。更重要的是,水能被分解成氢和氧,直接参与生物化学分子反应,成为生命不可或缺的一部分。

  水与生命的分子同时落到两个星球上,这一切表明,在创造生命的历程中,火星地球曾站在同一起跑线上。但火星地球生命故事的相同之处,至此结束。从这点起,火星地球开始分道扬镳,各奔前程。#p#分页标题#e# 

  火星上水与气的大逃亡

  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。

  地球火星同时诞生,同样的经历,最终却走向了不同的命运,只能说生活在地球上的我们实在是太过幸运。

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