Mars är full av vetenskapliga mysterier som lockar forskare runt om i världen. Mänskligheten har länge drömt om att erövra den röda planeten. Men varför just hon? Kommer Mars att bli en "andra jord" när den inte kan ge förutsättningar för mänsklig existens? Den långa och svåra processen att hitta liv på den visar lovande utsikter, skriver Xinhua.
Hej Mars! Här är vi!
”Hur var den förmoderna världen? Vems tunga kan tala? Vem har förstått Firm and the Earth - "Top" och "Bottom" utan kvaliteter och utan former? " (Ord från dikten av den kinesiska poeten Qu Yuan "Questions to Heaven." Det kinesiska uppdraget till Mars "Tianwen-1" namngavs efter denna dikt, ungefär översättning.) Är vi ensamma i detta oändliga universum? Denna fråga är den främsta stimulansen för mänsklig utforskning av Mars. Sökandet efter utomjordiskt liv är en viktig utgångspunkt för att utforska universum.
Mars - mänsklighetens älskade dröm
Vårt hem i detta stora universum är solsystemet. Åtta planeter roterar ordnat kring "moderns" sol i vissa banor. Fyra av dem, inklusive jorden, består huvudsakligen av bergarter som kallas markplaneter - Merkurius, Venus, jorden och Mars.
Så varför, bland alla våra "bröder" och "systrar", valde mänskligheten Mars för forskning?
Li Xi, chef för det 509: e laboratoriet vid det åttonde institutet för China Corporation of Aerospace Science and Technology, sa att Mars jämfört med kvicksilver och Venus är Mars närmast solsystemets "livsmiljö" och anses vara en annan planet förutom jorden, där livets ursprung och existens är möjlig … Mänskligheten har länge drömt om erövring av Mars.
Om vi betraktar solsystemet som en "stor idrottsplats", då är de åtta planeterna löpare, var och en rör sig på sitt eget spår moturs runt solen. Merkurius, den närmaste planeten till solen, "springer" längs den första remsan och får på grund av dess närhet till "moder" -stjärnan en stor mängd av sin förbränningsvärme. Solvinden blåser bort hela atmosfären från Merkurius, så temperaturen på denna planet når plus 430 grader Celsius under dagen och minus 170 grader Celsius på natten. På grund av avsaknaden av atmosfärsskydd är Merkurius yta täckt med kratrar, vilket gör det omöjligt för liv att existera på denna planet.
Utforskning av kvicksilver är en extremt komplex process. På grund av sin låga massa är planetens gravitation bara cirka 38% av jordens, vilket gör det svårt att locka till sig rymdprober. Även om sonden lyckas komma in i Merkurius bana, under påverkan av Solens starka gravitation, kommer den lätt att avvika från denna bana. Naturligtvis är studien av utomjordiskt vatten mycket viktig för att förstå det förflutna, men i detta fall ger det inte hopp om framtiden för interstellar migration.
Venus, den näst längst bort från solplaneten i solsystemet, har vid första anblicken en liknande miljö som jorden och kan förmodligen ha förutsättningar för livets ursprung. Därför har mänskligheten, efter att ha behärskat rymdtekniken, valt Venus som ett objekt för forskning. År 1962 gjorde den amerikanska rymdsonden "Mariner-2" en lyckad flygning över Venus, 1974 bekräftade "Mariner-10" resultaten av forskningen "Mariner-2": på Venus yta, en extremt tät atmosfär och extremt hög temperaturer. I mitten av 1900 -talet lanserades ett program med namnet "Venus" i Sovjetunionen, inom vilket totalt 29 sonder sonderades, varav 10 lyckades landa. Den kortaste drifttiden för apparaten på Venus yta var 23 minuter och den längsta - 127 minuter.
Studier visar att 96% av Venus atmosfär består av koldioxid, vilket skapar en allvarlig växthuseffekt på dess yta, vilket resulterar i temperaturer så höga som 460 grader Celsius. Atmosfäriskt tryck på Venus yta är 92 gånger jordens. Dessutom innehåller planetens atmosfär en stor mängd sulfider som orsakas av vulkanutbrott, en så tät atmosfär reflekterar nästan allt solljus. Venus magnetfält är också mycket svagt och kan inte ge tillräckligt skydd mot solstrålning. Således kan vi dra slutsatsen att denna planet inte är lämplig för liv.
Mars, jordens närmaste granne, har blivit mänsklighetens främsta val. Sedan Sovjetunionen startade den första sonden för att utforska Mars 1960 har nästan 50 rymdfarkoster skickats till planeten. För närvarande är utforskningen av Mars, sökandet efter information om livet och studiet av planetens beboelse huvudfokus för internationell forskning i rymden.
Mars är full av vetenskapliga mysterier som lockar forskare runt om i världen. Tianwen 1, Kinas första oberoende uppdrag att utforska Mars, kommer att starta en sond i omloppsbana på den röda planeten, landa på dess yta och göra nödvändig forskning, som kommer att ge en stor mängd 3D -vetenskapliga data. Det har inte funnits några sådana prejudikat i rymdutforskningens historia.
Finns det liv på Mars?
Enligt teorin "beboelig zon" i planetsystemet beror det på om en planet är lämpad för liv eller inte om dess yttemperatur är lämplig för långsiktigt underhåll av flytande vatten. Förekomsten av vatten och liv på Mars har alltid varit den viktigaste vetenskapliga frågan som oroar mänskligheten.
Under de senaste 20 åren, med hjälp av rymdprober, såväl som tekniska medel, inklusive bilder med ultrahög upplösning, spektroskopi, masspektrometri, radar, neutronanalys, etc. har många bevis mottagits om förekomsten av erosionella landformer på Mars, sedimentära avlagringar av gamla floder och sjöar., vätehaltiga mineraler, isisöverdrag, komponenter av atmosfärisk vattenånga, som indikerar att ytvattenförekomster fanns i ett tidigt skede av bildandet av den röda planeten. Dessa fynd indikerar också att Mars hade eller har ekologiska egenskaper som är gynnsamma för livets ursprung.
Metan är det enklaste kolvätet, som är 90-95% av biologiskt ursprung. År 2004 registrerade den europeiska apparaten "Mars Express" i Mars atmosfär närvaron av gas med en låg koncentration av metan, lika med 30 delar per miljard. Curiosity -rovern, som lanserades av USA 2011, upptäckte också fluktuationer i atmosfärisk metan med upp till sju delar per miljard. Dessa upptäckter inspirerar människor att drömma om livet på Mars.
Vissa forskare tror att metan på Mars yta inte kan vara primitivt, eftersom det i kombination med hydroxyl under påverkan av solljus bildar vatten och koldioxid. Därför tillåter nuvarande observationer av metan som finns i Mars atmosfär oss att dra slutsatsen att det finns metankällor på planeten. Dessa är förmodligen metanogener eller levande organismer. Enligt andra forskare kommer metan som finns i Mars atmosfär från geologiska processer inuti planeten, såsom vulkanisk aktivitet, eller på grund av den hydrotermiska reaktionen av ultrabasiska stenar eller inträngning av meteoriter, kometer, asteroider samt andra ämnen och kroppar in i Mars atmosfär.
Att studera information om livet på Mars är möjligt inte bara genom att skjuta upp rymdsonder, utan också genom att analysera Mars -meteoriter som anländer till jorden. Till exempel, 1996, i en marsmeteorit som hittades i Antarktis, upptäckte amerikanska forskare fossiliserade strukturer som ser ut som maskar. Det spekuleras i att dessa kan vara bakteriefossiler. Således, för 3,6 miljarder år sedan, kunde primitiva mikroorganismer existera på Mars.
Förra gången en meteorit från den röda planeten föll i den marockanska öknen var 2011. Ett team av kinesiska forskare under ledning av Lin Yanting genomförde en systematisk analys av denna meteorit, under vilken de upptäckte närvaron av kolpartiklar som var flera mikron stora. Ytterligare mer detaljerade studier visade att detta kol faktiskt bildades på Mars och att dessa kolpartiklar är organiskt material som kol.
Under studien av en Mars -meteorit som en del av en expedition till Grove -bergen i Antarktis fann Lin Yantings team att vatten- och väteisotopinnehållet i ett urval av igneösa inneslutningar har en god logaritmisk korrelation, och vatteninnehållet och D / H -förhållandet (förhållandet mellan deuterium - en tung isotop av väte - och vanligt väte, cirka trans.) Är mycket ojämnt, med båda värdena som gradvis ökar från centrum till ytterytan. Detta tyder på att vatten kommer utifrån och tränger in i kylda magmatiska inneslutningar. Således kan vi dra slutsatsen att detta inte är magmatiskt vatten, utan vatten från Mars atmosfär. Tack vare denna studie bevisades förekomsten av isotoper i Mars atmosfäriska nederbörd för första gången.
Den långa och svåra processen att söka efter liv på Mars visar lovande utsikter. Enligt forskare är det dock nödvändigt att bevisa förekomsten av biogena organiska ämnen på ytan av den röda planeten för att slutligen bekräfta om det finns liv eller någonsin har funnits på Mars. För att göra detta är det viktigt att hitta dessa ämnen i prover som kom från Mars, eller hitta fossiler av gamla organismer i sedimentära bergarter på Mars yta.
Mars kolonisations framtid
Sedan dess framträdande på jorden har mänskligheten ständigt kämpat för bostadsutrymme och livsmiljö. Och vad ska vi göra när jorden inte kan ge förutsättningar för mänsklig existens? Kommer Mars att bli en "andra jord"? Kommer människor att kunna flytta till den röda planeten inom en avlägsen framtid?
"I framtiden kommer mänskligheten definitivt att flytta till andra planeter, och Mars, som närmaste granne och bror till jorden, kommer att bli det första målet. Ur vetenskaplig synvinkel måste vi först gå igenom en lång terrängformningsprocess Mars ", säger Li Xi.
För att omvandla kallt, torrt, livlöst och öde Mars till en levande och varm värld som jorden, är det första steget att förstärka växthuseffekten av Mars -atmosfären för att gradvis höja temperaturen på planetens yta och skapa en varm miljö. Om det var möjligt att höja temperaturen med cirka 5 grader Celsius, skulle trycket på Mars yta vara lika med 1/10 av jordens tryck, och flytande vatten kan dyka upp i vissa delar av ytan på den röda planeten.
För det andra är det nödvändigt att öka densiteten och sammansättningen av Mars -atmosfären till jordens nivå. Genom att ändra jorden och atmosfärens sammansättning kunde människor bygga flera stora kupoliga städer som är lämpliga för livet på Mars. Enligt denna hypotes kan Mars -miljön om hundra år bli mjuk och efter tusen år - helt lämplig för mänsklig bostad. Då kommer Mars färg, sett från rymden, gradvis att ändras från rött till grönt och sedan till blått.
Enligt Lu Xi kommer människor att kunna kolonisera Mars i tre steg. Det första steget är att skicka robotar till den röda planeten för att genomföra lämpliga vetenskapliga experiment. Det andra steget är skapandet av en station för utforskning av Mars och utskick av en vetenskaplig expedition för att omvandla det delvis inneslutna rummet till en miljö som är lämplig för mänsklig bostad. Den tredje etappen är byggandet av städer och flytt av människor.
”Även om det kan ta lång tid att terraforma Mars, är utforskningen av universum drivkraften bakom rymdteknologins framsteg såväl som drivkraften bakom vetenskapens framsteg. Mänskligheten strävar efter detta mål och kommer gradvis att uppnå det. Därför kommer koloniseringen av Mars säkert att hända, säger Lu Xi. "Men för att göra Mars till vårt" andra hem "måste vi först och främst ta hand om vårt" första hem "."
Jorden är den enda planet som hittills är känd med liv. Studien av globala förändringar, som genomfördes på 80 -talet av förra seklet, är en av de mest betydande studierna under 1900 -talet ur vetenskapens synvinkel. Under studiet av globala förändringar uppstod frågan om den mänskliga miljön, vars svar ligger utanför mänsklighetens rymd-tidsskalor, vilket resulterade i att vetenskapen om jordsystem uppstod.
I boken "Science of Earth Systems", skriven under ledning av akademiker från Tongji University Wang Pingxian. Enligt hans åsikt är människor som lever nu parasiter på planeten. De dränerar skogens ekosystem, som är tre hundra miljoner år gammalt, och förbrukar kolväten som ackumulerade solens energi för två hundra miljoner år sedan i utbyte mot materiella varor. Sådant beteende är extremt obetydligt, människor förstår inte hur jordmiljön fungerar och inser inte konsekvenserna av deras handlingar.
"Terraforming Mars är en lika komplex process som vår jord är värdefull", tillade Lu Xi. "Om Mars är jordens förflutna eller framtid, kommer att utforska den röda planeten hjälpa oss att ta reda på hur vi kan bromsa negativa förändringar på jorden så att" vårt hem "kan fortsätta att fungera under en längre tid. Att studera Mars kommer definitivt att hjälpa oss att bli mer bekymrad över jorden ".