研究火星地貌结构中的碎屑流后 天文学家在对火星液态水的存在有了新见解

研究火星地貌结构中的碎屑流后 天文学家在对火星液态水的存在有了新见解 "火星大气中 95% 都是二氧化碳，"Lonneke Roelofs 解释说。"在冬天，气温会降到零下120摄氏度以下，这足以让大气中的二氧化碳结冰"。在冷冻过程中，二氧化碳气体 可以直接变成二氧化碳冰 ，而跳过液相。这个过程类似于地球上的霜冻，水蒸气形成冰晶，给大地铺上一层白色的薄膜。春季气温较高，加上火星大气稀薄，二氧化碳冰会直接蒸发回气体，再次跳过液相。火星上沟壑地貌的卫星图像，由火星勘测轨道飞行器上的 HiRISE（高分辨率成像实验）相机拍摄。沟壑两侧可见白色的二氧化碳冰。图片来源：NASA/JPL-加州理工学院/亚利桑那州立大学"我们称之为'升华'。由于火星气压低，这个过程极具爆炸性。产生的气压将沉积物颗粒推开，导致物质流动，类似于地球上山区的碎屑流。即使在没有水的情况下，这些流动也能重塑火星地貌，我的研究结果表明，火星上存在生命的几率比以前想象的要小。"长期以来，科学家们一直假设二氧化碳冰 可能是这些火星地貌结构背后的驱动力。"但这些假设主要基于模型或卫星研究，"Roelofs 解释说。"通过在所谓的'火星舱'中进行实验，我们能够模拟火星条件下的这一过程。利用这种专门的实验设备，我们可以直接亲眼研究这一过程。我们甚至观察到，在火星条件下，由二氧化碳冰驱动的碎屑流的流动效率与地球上由水驱动的碎屑流一样高"。Lonneke Roelofs 在英国米尔顿凯恩斯开放大学的火星舱旁。图片来源：乌得勒支大学"我们确信火星表面曾经有水。这项研究并不能证明这一点，"Roelofs说。"但是，生命的出现很可能需要一个存在液态水的漫长时期。以前，我们认为这些地貌结构是由水驱动的碎屑流形成的，因为它们与地球上的碎屑流系统相似。我的研究现在表明，除了以水为动力的碎屑流之外，冰冻二氧化碳的升华也可以成为这些火星沟壑地貌形成背后的驱动力。这将火星上水的存在推向了更久远的过去，使得火星上出现生命的几率变小。这使得我们比想象中更加独特。"但是，是什么让人们对 3.3 亿公里外的风景感兴趣呢？"火星是我们最近的邻居。它是唯一一颗接近太阳系'绿色区域'的岩石行星。该区域距离太阳足够远，可以存在液态水，这是生命存在的先决条件。因此，我们有可能在火星上找到关于生命如何发展的答案，包括潜在的地外生命。"此外，研究其他星球上景观结构的形成是我们跳出地球环境的一种方式。你可以提出不同的问题，从而对地球上的过程有新的认识。例如，我们在地球上也能观察到火山周围火成碎屑流中气体驱动的碎屑流过程。因此，这项研究有助于更好地了解陆地火山灾害。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

火星上的液态水存在时间可能不足以令其形成生命

火星上的液态水存在时间可能不足以令其形成生命 以前，科学家们相信只有液态水才能塑造火星上的沟壑，因为地球上就是这样。没有考虑到的是升华，即物质从固态直接转变为气态。升华就是二氧化碳冰消失的过程（有时水冰也会经历这种过程）。冰冻的二氧化碳在火星上随处可见，包括在沟壑中。当二氧化碳冰在这些沟壑中升华时，产生的气体会将碎石进一步推向斜坡，并继续塑造斜坡。在荷兰乌得勒支大学行星研究员隆内克-罗伊洛夫斯（Lonneke Roelofs）的带领下，一个科学家小组发现，二氧化碳冰的升华可能塑造了火星沟壑，这可能意味着火星上最近出现液态水的时间可能比以前想象的要早。这也意味着火星上可能出现生命并繁衍生息的时间窗口可能更短。"在火星大气条件下，二氧化碳冰的升华可以使沉积物流动，并形成类似于在火星上观察到的形态，"Roelofs 和她的同事在最近发表于《地球与环境通讯》（Communications Earth & Environment）上的一项研究中说。进入稀薄空气地球和火星沟壑的形态基本相同。不同的是，我们可以肯定，液态水是它们在地球上形成并不断塑造和再塑造的幕后推手。这种活动包括开凿新的沟道，将更多的碎石带到沟底。古代火星可能有足够稳定的液态水来完成这些活动，而现在的火星表面却没有足够的液态水来维持这种活动。这就是升华的作用所在。在物质开始流动的同时，火星表面也出现了二氧化碳冰。在研究了类似的观测结果后，研究人员假设这些流动是在冰冻的二氧化碳升华时被气体向下推动的。由于火星上的气压较低，升华产生的气体流量比在地球上要相对大一些足以使物质的流体运动成为可能。有两种方法可以触发升华，使这些流体运动起来。当沟谷中较暴露区域的一部分坍塌时，尤其是在陡坡上，被太阳加热的沉积物和其他碎屑会掉落在较阴凉区域的二氧化碳冰上。坠落物产生的热量可以为冰霜升华提供足够的能量。另一种可能性是，二氧化碳冰和沉积物会从沟壑中脱离，落到较热的物质上，这也会引发升华。实验室中的火星这些想法存在一个问题：由于目前人类还没有登陆火星，因此无法对这些现象进行现场观测，只能通过航天器传回图像和数据。因此，一切都是假设。研究小组必须建立火星沟壑模型，以便实时观察火星沟壑的活动。为了在实验室中重现红色星球的部分地貌，罗伊洛夫斯在一个特殊的环境舱中建造了一条水槽，模拟火星的大气压力。它足够陡峭，物质可以向下移动，足够寒冷，二氧化碳冰可以保持稳定。但研究小组还在相邻的斜坡上增加了较暖的坡度，以便为升华提供热量，从而推动碎片的移动。他们对火星上可能出现的两种情况进行了实验：热量来自二氧化碳冰层下方，而温暖的物质则被浇筑在冰层之上。这两种情况都产生了假设的那种流动。为了进一步证明在特定条件下会发生由升华驱动的流动，他们又进行了两次实验，一次是在类似地球的压力下，另一次是在没有二氧化碳冰的情况下。这两个实验都没有产生气流。研究人员在研究报告中说："这些实验首次提供了直接证据，证明在火星大气条件下，二氧化碳升华可以使颗粒流动并维持下去。"研究人员在研究报告中说："因为这项实验表明，沟壑和类似的系统可以由升华而不仅仅是液态水形成，这就提出了一个问题：火星表面有足够的液态水供应，可供生物（如果有的话）生存多长时间。火星的适居期可能比人们曾经认为的要短。这是否意味着火星上从未有过生物？不一定，但罗洛夫斯的发现可能会影响我们对未来行星宜居性的看法。"《地球与环境通讯》，2024 年。DOI: 10.1038/s43247-024-01298-7 ... PC版： 手机版：

美国国家航空航天局邀请您不出地球体验火星生活

美国国家航空航天局邀请您不出地球体验火星生活 火星沙丘阿尔法概念渲染图： 火星上的可视化 来源：ICON每次CHAPEA任务都会有一个由四人组成的志愿机组人员在休斯顿美国宇航局约翰逊航天中心的一个1700平方英尺的3D打印栖息地内生活和工作。这个名为"火星沙丘阿尔法"（Mars Dune Alpha）的栖息地模拟了在火星上执行任务所面临的挑战，包括资源限制、设备故障、通信延迟和其他环境压力。机组人员的任务包括模拟太空行走、机器人操作、栖息地维护、锻炼和作物生长。NASA 正在寻找身体健康、积极进取的美国公民或永久居民，他们不吸烟，年龄在 30-55 岁之间，精通英语，以便船员与任务控制中心进行有效沟通。申请者应强烈渴望独特、有意义的冒险，并有兴趣为美国国家航空航天局准备人类首次火星之旅的工作做出贡献。申请截止日期为 4 月 2 日星期二。招募官网地址： Valcarcel宇航员选拔将遵循NASA对宇航员候选人申请的其他标准。要求申请者拥有认可机构颁发的工程、数学或生物、物理或计算机科学等 STEM 领域的硕士学位，并至少有两年的 STEM 专业经验或至少一千小时的飞机驾驶经验。完成两年科学、技术、工程和数学博士课程、医学学位或试飞员课程的候选人也会被考虑。具有四年专业经验、完成军官培训或获得科学、技术、工程和数学领域理学学士学位的申请者也会被考虑。参加任务可获得报酬。更多信息将在候选人筛选过程中提供。美国国家航空航天局（NASA）致力于通过"阿耳特弥斯"（Artemis）计划在月球上建立长期的科学发现和探索存在，CHAPEA任务提供了重要的科学数据，以验证系统并为未来的红色星球任务开发解决方案。第一批CHAPEA机组人员为期一年的任务已经过半，NASA正在利用模拟任务中获得的研究成果，帮助为火星探险期间的机组人员健康和性能支持提供信息。在美国国家航空航天局的"阿耳特弥斯"计划中，该局将为在月球进行长期科学探索奠定基础，让第一位女性、第一位有色人种和第一位国际伙伴宇航员登陆月球表面，并为人类火星探险做好准备。 ... PC版： 手机版：

氧气瓶颈：如果外星世界氧气水平不超过18% 那么将无法孕育文明

氧气瓶颈：如果外星世界氧气水平不超过18% 那么将无法孕育文明 但是，事实如你所见，我们至今没有遇见外星文明，甚至连任何外星文明发送的信息都没有收到。大过滤器示意图一些聪明的大脑就此提出了“大过滤器”理论，认为生命的发展会像通过一个个过滤器一样逐渐被淘汰，从而无法发展出星际文明，甚至连科技文明都无法到达。人类非常幸运，我们发展出科技文明，我们可以向宇宙发射电磁波，如果存在和我们一样幸运的文明，它们可能会在以后接收到我们的信息。最近发表在《自然天文学》杂志上一篇文章指出，我们能够发展出科技并发送电磁波的一个最关键的因素地球氧气水平足够高。这篇文章的作者罗马托尔维加托大学的天文学家阿梅迪奥·巴尔比和罗切斯特大学的亚当·弗兰克把这个称之为“氧气瓶颈”。他们认为，高氧气水平可能就是文明发展到技术文明的“大过滤器”，我们人类幸运地通过了这个大过滤器，而其它星球的早期文明可能并没有那么幸运，它们星球出于各种原因没有足够氧气，所以它们永远没法发展出能够发送电磁波的技术。那么有趣的问题是，为什么氧气水平是科技文明的关键呢，其它化学物质难道没法替代氧气吗？为什么氧气是发展科技的关键？其实这两位作者的想法非常简单，就是想要拥有制造先进设备的技术，你需要能够提高用于制造该设备材料的温度。比如，你想建造射电望远镜之类的东西，你不仅需要从地下提取一堆铁、镍、铜和其他原材料，然后你还必须加热这些材料，冶炼它们、重塑它们。一个年轻的智慧生命凭什么了解要去加热这些材料以改变它们呢？人类历史给出了答案就是使用火或者燃烧。学会利用燃烧无疑是人类质的突破，这对我们智力的发展都有极大的影响，但更重要的是我们依赖火才攀登上技术复杂性的阶梯。人类祖先可能在200万年前就开始普遍使用火，之后人类用火来热处理燧石或黑曜石，让石器变得更加实用，不过从火的使用到学会处理工具，人类花了很长时间。人类之所以有机会玩火，当然是因为地球大气层中有氧气的存在。但你可能会问，燃烧又不是必须要氧气参与，凭什么地球因为氧气的燃烧有了人类的科技文明，其它星球也必须如此？众所周知，燃烧需要燃料和氧化剂，只要提供初始的热量，燃烧反应就开始放出热量，直至燃料或氧化剂耗尽。燃烧本质其实是将电子快速从燃料转移到氧化剂上，氧气就是我们常规的燃烧中氧化剂，它的工作则就是接受来自燃料的电子。在元素周期表中，有许多元素可以取代氧气的工作，但是很少有比氧气更强的或者说更能接收燃料的电子的，氧气是强氧化剂。然而，氧气一切又刚刚好，它不会太猛烈。那些比它强的氧化剂，比如氟，它们因为太过于强，几乎可以充当一切燃料的氧化剂，只要给它一点初始能量输入，它会燃烧一切包括你想要淬炼的材料，甚至不用初始能量的输入，它都会有很强的腐蚀性。这项研究的作者表示，没有任何的氧化剂比氧气更好的，它是元素周期表中能找到的最完美的氧化剂。那么，还有一个问题，多少氧气浓度才有机会孕育出科技文明呢？这篇文章给出的答案是，如果与地球的大气压相当，那么18%是最低阈值，低于这个氧气含量将无法孕育出科技文明。至于为什么是这个值，其实两个作者的理由也相当简单，那就是低于18%的氧气浓度时，生物材料就不会被自然点燃，只会像烧炭一样闷闷发热。燃烧反应除了要考虑氧化剂接收电子的能力之外，还要考虑氧化剂的浓度，你高中的时候一定做过铁在纯氧中燃烧的实验。如果材料没法被自然点燃的话，那么文明就不可能学会使用火，自然也就不会有之后的科技进步。地球的氧气怎么来的？在地球历史上，其实大部分时间里，地球大气的氧气含量都低于18%，甚至几乎没有氧气，直到最近的4.2亿年，氧气水平才处于18%以上。蓝细菌地球的氧气是由生物自行生产的，大约在24亿年前，蓝细菌进化了，它们学会了光合作用，消耗大气中的二氧化碳，并产生氧气。但是，地球大气的氧气水平并没有因为生物学会光合作用就开始呈现不停上升的趋势，它一直在波动，而且有时候幅度相当大。比如在大约在7.5亿年前，地球大气中的氧气浓度为12%，但在几千万年之内，它就骤降至只有0.3%。至于是什么原因？这里有一个奇葩的事实，那就是氧气含量增加意味着二氧化碳被固定，而这些温室气体的减少会让地球进入冰河时代，进而导致大量生产氧气的生物灭绝，随着排量的减少，氧气在大气中的含量自然也就逐渐减少。出于各种原因，地球的氧气水平有机会维持在18%以上，但是别的星球不一定有这样的好运。最后两位作者在接受采访时还表示，“氧气瓶颈”不代表全部，生物能够寻找的出路是我们难以想象的，但是这个可以作为搜寻地外文明计划（SETI）的一个重要标准，可以有目的的去选择那些氧气含量高的行星。当然，现在的技术确实有能力判断出一颗星球的大气成分的，包括氧气，但是要准确知道具体浓度，多少还是有点困难的。另外，虽然人类已经到了科技文明的程度，通过了“氧气瓶颈”，但这并不意味着之后就没有所谓的“大过滤器”了，我们也可能出于其它原因最终无法发展到星际文明。报道原文： ... PC版： 手机版：

周一，美国航天局的“机智”号火星直升机完成首飞，这是人类首次在其他星球上实现动力控制飞行。

周一，美国航天局的“机智”号火星直升机完成首飞，这是人类首次在其他星球上实现动力控制飞行。 由于火星大气比地球稀薄得多，密度不到1%，对“机智”号飞行构成挑战。相比在地球飞行，“机智”号旋翼在火星需要以高得多的速度旋转。它的使命是验证在火星大气层飞行所需要的技术，为研发机器人或人类探索火星时携带的先进飞行器打下基础。 （新华社，美联社）

《火星救援 (2015) 4KHDR 中字外挂字幕 》

《火星救援 (2015) 4KHDR 中字外挂字幕 》 简介：2015 年的火星救援以 4KHDR 画质并配有中字外挂字幕，讲述了宇航员马克・沃特尼在火星执行任务时，因一场意外被独自留在了火星。在物资匮乏、与地球失去联系的情况下，马克凭借自己丰富的科学知识和顽强的求生欲望，利用火星上的现有资源，在火星上种植作物、制造水和氧气，努力生存下来。与此同时，地球上的人们也在想尽办法营救他。影片展现了人类在绝境中的智慧和勇气，以及对生命的尊重和坚持 标签：#火星救援#科幻冒险#火星求生#绝境救援 文件大小NG 链接：