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火星表面:美麗的峽谷它經(jīng)歷了什么？
世界上數(shù)不勝數(shù)的大小峽谷，是構(gòu)成地球這個美麗星球不可缺少的一部分。1994年，我國的雅魯藏布江大峽谷被證實為地球上最大的峽谷，平均深度為5000多米，長度達504.9千米，放眼望去壯觀無比。然而，如此雄偉的峽谷在太陽系第一大峽谷面前卻相形見絀。
太陽系的最大峽谷是位于火星塔爾西斯高原東部的“水手峽谷”，這是一條可能會顛覆你世界觀的大峽谷。水手峽谷總長度超過4500公里(相當于紐約到洛杉磯的距離)，最寬處達600多公里，深度約為8公里，十分驚人，被譽為太陽系的“峽谷之王”可謂名副其實。
這條峽谷由人類第一艘火星探測器“水手9號”發(fā)現(xiàn)并拍攝，水手9號還記錄下了該峽谷的長度、寬度、深度等數(shù)據(jù)，貢獻很大，所以人類將其命名為“水手峽谷”。水手峽谷之巨大，讓我們在觀望火星的時候能夠清晰地看見它的身影，它猶如一條巨大的傷疤橫亙在火星表面，成為火星最為顯著的地理標志。
受限于人類目前的科學技術(shù)水平，想要到達火星表面以近距離的觀賞水手峽谷這一令人震撼的壯觀景象十分困難，但我們可以想象得到，這么一條足以跨越美國的巨大峽谷橫亙在面積比地球還要小的星球表面，是怎樣一幅令人震撼、令人興奮的畫面。
為了弄清楚水手峽谷的來歷，科學家們付出了很大的努力。據(jù)推測，水手峽谷形成于大約35億年前的地質(zhì)斷層。西部地區(qū)塔希斯巨型火山的不斷增長，使得融化的巖漿從地殼涌入塔希斯山，于是整個地區(qū)開始抬升，周邊的地殼巖石也不斷被拉伸，直到斷裂形成斷層和裂紋。
另外，科學家還發(fā)現(xiàn)水手峽谷存在明顯的洪水侵蝕痕跡，這意味著數(shù)十億年前的火星很可能有著大量的液態(tài)水。后來，伴隨著火星氣候的巨大變化，火星上的水消失得無影無蹤，而這條被侵蝕出的巨大峽谷卻保留了下來?？梢哉f，是火星上曾經(jīng)存在的液態(tài)水和地質(zhì)活動，共同造就了這條巨大的峽谷。
由于不能近距離地勘測峽谷內(nèi)部的情況，我們無法得知峽谷內(nèi)的沉積物到底隱藏著怎樣的秘密。遠古時候的火星是否誕生過生命?是否存在過一個已湮滅的文明?也許在數(shù)十年或者數(shù)百年以后當人類真正實現(xiàn)火星移民的那一刻開始，這顆紅色的沙漠星球會向地球文明展現(xiàn)它曾經(jīng)的輝煌，而我們這一代人也有那么一絲機會可以看到。
火星表面:一條”龍“的景象是什么?
在我們太陽系內(nèi)，有八大行星環(huán)繞太陽運行，由于各大行星離太陽的距離不同，所以公轉(zhuǎn)周期也不相同。離太陽較近的行星公轉(zhuǎn)周期相對較短，離太陽較遠的行星公轉(zhuǎn)周期相對較長。雖然公轉(zhuǎn)周期不同，兩顆行星還是會在特定的時間距離達到最近。如火星大約每隔26個月就會出現(xiàn)火星沖日現(xiàn)象，與我們地球達到最近，這也是我們探索火星的發(fā)射窗口。在這個時間段發(fā)射探測器前往火星，技術(shù)難度相對較低，飛行時間也會最短。
離上一次火星沖日現(xiàn)象已經(jīng)過去20多個月，新的火星沖日現(xiàn)象即將在2020年夏季到來，也就是說，我們即將迎來了新的火星發(fā)射升空。按照目前的計劃，在今年夏季將會有多個呼吸探測器發(fā)射升空，其中包括我們國家的火星探測器和美國的火星探測器。
和其他國家探索火星相比，我們國家在今年的火星探索中會更有特色。因為這是我們首次探索火星，將會首次登陸到火星表面。在這一次探索火星項目中，我們國家將會一次完成環(huán)繞火星、登陸火星、巡視火星。從這一點來看，雖然我們探索火星的起步晚，但是起點高。要知道，nasa等航天機構(gòu)探索火星也是一步一步來，先是發(fā)射火星探測器環(huán)繞火星，再發(fā)射火星著陸器，而我們是在第一次探索任務(wù)中，就直接完成這幾大步驟。
這也說明我們國家在深空探索、登陸外星球方面的技術(shù)已經(jīng)比較成熟。雖然我們尚未踏足到5500萬公里外的火星，但是在嫦娥系列探測器探索、登陸月球的任務(wù)中，我們已經(jīng)掌握了登陸外星球的技術(shù)。所以，在即將展開的登陸火星項目中，我們有信心完成這樣的探索任務(wù)。在我們“踏足”到火星之前，先欣賞一下其它探測器發(fā)回的火星照片。
nasa探測器拍攝到“龍”的畫面
據(jù)2020年4月14日的一則科學報告，美國航天局nasa公布了火星偵察軌道器所搭載的hirise相機拍攝到的火星照片，從照片中，我們可以看到一個很奇妙的景象，在火星表面居然出現(xiàn)了像“龍”的景象。當然，指的是火星的一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)在太空中看起來像“龍”，并不是說火星存在龍這種動物。
當時火星偵察軌道器與火星的距離并不是很遠，大約為160英里(相當于257公里)，也算是近距離飛掠了火星，看到了這一幕。對于這個“龍”的形成原因，研究人員認為，可能是一個峽谷，古老的湖水流淌留下的痕跡。這也說明了一點，這個發(fā)現(xiàn)可能進一步證實遠古時代的火星，確實是存在液態(tài)水的。
火星還是比較活躍的
歐洲航天局(esa)的火星快車號軌道探測器在環(huán)繞火星時，也拍攝到很多火星的照片，如此前就拍攝到火星表面出現(xiàn)了一些很深的裂縫。從拍攝到的畫面中，我們可以看到長長的、深深的裂縫。據(jù)科學報告的資料顯示，這些裂縫是火星的科柏洛斯槽溝系統(tǒng)的一部分，形成時間并不是很久，大約是1000萬年前才形成的。這說明了火星的地質(zhì)還是比較活躍。nasa的洞察號探測器也發(fā)現(xiàn)火星出現(xiàn)了比較頻繁的火星地震。
對于火星出現(xiàn)裂縫、地震的情況，是好消息還是壞消息，確實是難以評判。出現(xiàn)地震，說明火星還活躍，這是好消息。不過，由于未來我們?nèi)?..
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火星表面：火星大氣層，火星竟然有極光現(xiàn)象？
火星，是離太陽第四近的行星，為太陽系中四顆類地行星之一。西方稱火星為瑪爾斯，是羅馬神話中的戰(zhàn)神;古漢語中則因為它熒熒如火，位置、亮度時常變動讓人無法捉摸而稱之為熒惑。火星在太陽系的八大行星中，第二小的行星，其質(zhì)量、體積僅比水星略大。
本圖拍攝于1976年6月，由海盜1火星探測器操作。圖片展示了火星表面稀薄的大氣層和塵土遍布的紅色地表?！獔D片來源： (美國)國家航空和航天局的海盜1火星探測器拍攝
基于火星與我們的星球具有諸多共性，它也經(jīng)常被稱為“孿生地球”。它們都是類地行星、都有極地冰冠;以及兩者一度在各自的地表都有活性大氣和液態(tài)水。而在其他方面，兩者則有很大區(qū)別。尤其在各自的大氣和氣候方面，火星可以說是與地球截然不同。
舉個例子!每當談到火星的天氣，預(yù)測內(nèi)容通常是都極富戲劇性。不但火星的天氣(martian weather)日日不同，有時就連每個小時間都變化各異。對于一個表面氣體密度只有地球大氣1%的星球來說，這看起來有點不同尋常。但是當極端天氣和氣象現(xiàn)象來臨時，火星卻實實在在地掌握著主動權(quán)。
火星的大氣層
火星的大氣層非常稀薄，包括96% 的二氧化碳、 1.93%的氬和1.89%的氮，附帶些微的氧和水?？諝庵胁紳M了灰塵，包括直徑1.5微米的顆粒。正是這些顆粒將火星表面的天空染成了黃褐色。火星的氣壓在0.4 到0.87 kpa之間，這個數(shù)值范圍相當于地球海平面測量值的1% 。
本圖闡明了甲烷進入和脫離火星大氣層的可能途徑?！獔D片來源：(美國)國家航空和航天局nasa/jpl-caltech/sam-gsfc/univ. of michigan
正是因為火星大氣層如此稀薄，且距離太陽更遠，所以它的地表溫度比我們在地球上所能體驗到溫度的更低。該星球的平均溫度只有-46 °c (-51 °f),冬季時兩極地區(qū)的溫度低達 -143 °c (-225.4 °f) ，而夏季正午時分赤道的溫度則高達 35 °c (95 °f)。
由于兩極地區(qū)的溫度極低，空氣中25-30%的二氧化碳凝固成了干冰沉積在地面上?；鹦菢O冠地區(qū)以水為主，北極區(qū)域的干冰層冬季厚度可達一米;而南極則常年覆蓋著厚達八米的干冰層。
火星的大氣層里，還探測到了微量的甲烷和氮。對于前者甲烷，發(fā)表于2014年12月16日的《好奇號火星探測器監(jiān)測到的“巔峰成果”》里給出的預(yù)估濃度為30ppb。此次監(jiān)測數(shù)據(jù)是非常局部的，而且甲烷的來源一直是個謎。 同樣的，氨的來源也無法確定。雖然火山活動可能是原因之一，但這也只是一種提議。
氣象現(xiàn)象：
火星那劇烈的沙塵暴氣候也非常有名，范圍涵蓋了從小龍卷風到全球性沙塵現(xiàn)象。以后者為例，這種氣候現(xiàn)象其實就是粉塵被吹到大氣當中，經(jīng)由太陽光照射而導(dǎo)致溫度升高。較溫熱的粉塵混合空氣上升而且風力越來越強，然后形成了范圍寬達數(shù)千公里的沙塵暴，而且每次這種氣候現(xiàn)象都能持續(xù)數(shù)月。當達到這...
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