人人書

雜誌

保存到桌面 | 簡體人人書 | 手機版
傳記回憶文學理論偵探推理驚悚懸疑詩歌戲曲雜文隨筆小故事書評雜誌
人人書 > 雜誌 > 太陽系中的水

太陽系中的水

時間:2024-11-05 08:55:36

人類生存離不開水,正是由于地球上有充足的水源,人類才得以延續和發展。那麼,太陽系中的其他星球是否和地球一樣,有着大量的水,并且可以讓人類移民呢?

地球是人類生命的搖籃,但人類也許有一天會離開這個搖籃。倘若未來的地球發生某些自然災害,或者環境發生劇變,不再适宜人類居住,那麼人們一定會考慮移居其他星球的可能性,并且首先将目光投向太陽系中的天體。其他星球是否宜居,人們需要确認這顆星球是否含有維持生命所必須的物質,而水就是其中之一。

水是生物體内最重要的物質之一,人類的身體中有70%都是水,而水母體内的水甚至占它自己體重的98%。我們所居住的這顆藍色星球,更是有71%的表面積被水覆蓋。有學說認為,地球上的生命最初是在水中出現的。

而地球的“左鄰右舍”呢,它們的上面究竟有沒有水?現在就讓我們一起來盤點一下太陽系裡不同星球的含水量吧,看看有哪些星球最終有可能成為人類的第二個家園。

靠近土衛二南極的羽狀噴射物,主要成分為水冰

太陽系形成的想象圖地球

含水量:★★★★★

40多億年前,太陽、行星和一些衛星幾乎同時在太陽星雲當中形成。其中,每顆行星、衛星的位置和軌道是在它們形成之初就決定好了的,不會輕易改變。

太陽就像一個大火爐,距離它太近的行星和衛星的表面溫度非常高,導緻這些天體上的水會以水蒸氣的形式向太空中逸散;而距離太陽太遠的天體,地表會更加寒冷,水則會被封凍成固态。

地球的軌道決定了地球有機會孕育出生命,并演化出一個生機勃勃的世界。地球上的大部分水以液态的形式儲存在海洋、河流、湖泊和水庫中;部分水以固态冰的形式存在于兩極地區的廣大冰原、冰川和積雪中;而水蒸氣則主要存在于地球的大氣層之中。在這些水中,97.5%是鹹水,2.5%是淡水。

陸地上大多數生物都需要淡水來維持生命,但在可使用的淡水資源中,又有大部分封凍在南北極地區,難以使用,所以節約、合理利用淡水資源才能讓人類在地球生活得更長久。

土衛二

含水量:★★★★☆

土星的第六大衛星—土衛二,是一顆由水和其他物質混合而成的“冰”(以水為主)覆蓋的奇特星球,它因此成為太陽系中反射率最大的天體。它的表面非常寒冷,地表的夜間溫度僅有零下198攝氏度。

2005年,“卡西尼号”曾數次近距離飛掠土衛二,發現從這顆衛星的南極地區噴射出了含有大量水汽和其他揮發物的羽狀物。噴出的物質中,一部分以“雪”的形态落回土衛二表面,一部分融入土星環中,還有一些甚至可到達土星。由于這種噴射現象,以及探測到土衛二的地殼内部存在活動,再加上南極地區極少存在撞擊坑的情況,這些現象共同證明了土衛二至今仍然存在地質活動。對一顆個頭如此小的衛星而言,這真是一個奇迹。

不僅如此,2015年9月,美國宇航局确認,“卡西尼号”的探測數據顯示土衛二的表面冰層下面擁有全球性海洋,而且海洋底部甚至存在熱泉。

科學家認為,土衛二的噴射現象就是源自冰層下的液态水海洋。由于冰層下有水的存在,所以土衛二是尋找地外生物的最佳地點之一。但由于人類對土衛二仍然知之甚少,所以想要移民到那裡,人類仍然有很長的路要走。“月船1号”升空

火星隕石坑的坑壁

“克萊門汀号”拍攝的月球南極。人們推測在這些終年不見天日的極地坑洞内有封凍的水冰月球

含水量:★★★☆☆

由于月球沒有大氣,水會被太陽光迅速分解并快速逸散到太空中,所以月球表面并沒有液态水。但水是否會以其他形式存在呢?人們一直争論不休。20世紀60年代以來,人類一次又一次地踏上尋找“月球水”的征程,令人欣慰的是,近年來人類已經在月球表面發現了有水存在的迹象。

1994年,美國發射的“克萊門汀号”月球探測器發現月球南極上空存在異常的雷達回波,呈現出揮發性冰的特征,但是也有科學家對此存疑。這次雷達回波異常事件帶來很多争議,也受到世界的廣泛關注。

2008年,印度的“月船1号”航天器使用礦物繪圖儀确認,月球的表面有水冰存在。它攜帶的分光計在反射的太陽光中觀測到羟基的吸收譜線,而羟基又與水分子的化學組成相似,它們有着密不可分的聯系,這提供了水冰存在的證據。

2009年,美國的月球隕坑觀測與遙感衛星将一個重約2300千克的撞擊器,高速撞擊到月球極區的永久陰暗的環形山内,并且從噴出的羽狀物質中檢測到重量至少為100千克的水。

科學家還對月球上的火山噴發沉積物進行了研究,也發現了含量很高的水。我們對月球北極的多個隕石坑進行的研究也表明這裡可能含有水冰,儲量有可能達到約6億噸,甚至在未來有可能成為人類月球基地的南極休梅克隕石坑内,也發現了水冰。

雖然目前月球表面還無法保存液态水,但月球火山噴發沉積物中和月球南北極所擁有的豐富的水資源,在将來會成為人類移民月球的重要保障。畫家想象出的有生命和海洋的火星

航天器拍攝到的火星圖像火星

含水量:★★☆☆☆

提起火星,人們總會想到移民火星、地外生命。在太陽系的所有天體中,火星的表面環境最像地球,而且距離地球也比較近。人類自有能力飛向太空後,就從未停止過對火星的探測。在火星表面尋找水和生命,也是每一次探測任務中必不可少的環節。

火星也沒有讓人類失望。科學家們在火星表面發現了水流過的痕迹,表明很久以前這裡可能覆蓋着大面積的水。火星的兩極和中緯度地表下也發現有水存在。

2015年9月29日,美國宇航局宣稱來自火星偵察軌道器的數據和研究表明,火星隕石坑坑壁的神秘暗色條紋,可能與間斷性出現的液态水有關,這些暗色條紋可能是含鹽水體沉積的結果。在較溫暖的季節,這些線條的顔色變得更深,表明水流在斜坡上出現。較冷的季節來臨時,這些地表特征又會變淺。

由于火星與地球相比,距離太陽更遠一些,所以人類一直認為火星上的水以固态冰的形式存在。此次的發現證實了火星上可能有液态水的猜測,同時也增加了火星上存在微生物類生命的可能性。

2018年6月6日,美國宇航局宣布,“好奇号”探測器在火星的古老湖床的岩石裡發現了有機物質,這将會為尋找外星生命提供重要線索。

火星的含水量雖然遠低于月球和地球,但由于與地球有極大的相似度,火星成為了人類極有可能移民的地方。因此在火星上尋找水和有機物,将會為人類的移民生活打下基礎。水星

通過雷達觀測到的金星大氣層下的金星表面水星和金星

含水量:★☆☆☆☆

早在20世紀90年代,科學家就利用雷達觀測到水星極區有非常亮的雷達反射斑點,并猜測這有可能是水冰強烈反射雷達的結果。2012年,“信使号”探測器團隊表示,他們在水星北極地區永遠曬不到太陽的陰暗隕石坑内發現了大量凍結的水冰。

至于有着濃密大氣層的金星,它的大氣層比地球大氣層重93倍,産生了太陽系最強大的溫室效應,使得金星的表面溫度達到462攝氏度,這個溫度遠遠高于實現滅菌所需要的溫度。它的大氣層主要以二氧化碳為主,含有0.002%的水蒸氣。有研究表明,數10億年前的金星大氣層很像現在的地球大氣層,并且金星表面可能存在許多液态水。但是在數10億年的演化過程中,受到失控的溫室效應的影響,原來的水都被蒸發掉了,如今金星表面就隻有大氣中還保留着非常稀薄的水蒸氣了。

所以,如果人類不想變成烤肉幹的的話,就可以放棄移民水星和金星了。

海王星天王星和海王星

含水量:★☆☆☆☆

在靠近太陽系的外側,有天王星和海王星這兩顆冰巨星“兄弟”。它們表面的這些“冰”主要由水、氨與甲烷組成。但是因為距離太陽已經非常遙遠,接收到的太陽光極少,它們的表面溫度低至零下200攝氏度以下。在這樣的條件下,已經幾乎不可能存在生命了。天王星

“卡西尼号”拍攝的土星

“卡西尼号”拍攝的木星

木星和土星

含水量:☆☆☆☆

在火星和天王星的軌道之間,有兩個龐然大物,它們是太陽系中體積排名第二大和第三大的天體—木星和土星。這兩顆行星都是氣态巨行星,沒有固态的陸地表面。雖然木星的大氣中有微量的水蒸氣,土星的内核及土星環中存在微量水冰,但是這樣的行星上存在生命的可能性還是非常小的。

盤點過這麼多太陽系中的天體,我們發現除了地球之外,其他天體上也有水存在的身影,它們或埋藏在貧瘠、荒蕪的地表之下,或冰凍在終年不見天日的極地隕坑中,或彌散在大氣之中。無論如何,人類還将繼續搜尋地外的穩定液态水,因為這是生命存在的重要條件之一。

責任編輯郭曉博
   

熱門書籍

熱門文章