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与地球上 。
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 。
别的液体能代替水吗?土星的土卫六上有石油类海洋 , 海王星的海卫一上有液态氮海洋 , 别的行星上还有硫酸、液态氨、液态甲烷等海洋 。 但这些液体参与基本生命化学反应的能力有限 , 更谈不上参加制造复杂的蛋白质和遗传基因了 。
因此 , 维持生命 , 一定需要水 , 离开水 , 生命就无法起源和演化 。 以“水淋淋”来形容生命核心和组织环境 , 最恰当不过 。 作为典型例证 , 我们知道 , 人体内有70%是水分 , 即使是地球上最简单的生命大肠杆菌 , 水也占其总重量的70% 。
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 , 火星与地球曾站在同一起跑线上 。 但火星与地球生命故事的相同之处 , 至此结束 。 从这点起 , 火星与地球开始分道扬镳 , 各奔前程 。
火星上水与气的大逃亡
太阳系共有四大颗岩石行星——水星、金星、地球与火星 , 火星是距太阳最远的岩石行星 。 火星之外 , 是小行星带 , 再向外走 , 除冥王星外 , 其余的木星、土星、天王星、海王星皆为巨无霸的气体行星 。 木星强大的引力很可能掠夺了火星轨道上的部分原始材料 , 使它先天营养不良 , 长成一个有厚厚的地壳和像小铁球一样的核心的小矮个 。 由于天生瘦弱 , 火星在与地球进行的生命竞赛中 , 很快就处于下风 。
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 。
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