海洋科学家,请把目光投向火星

作者:宇帆  来源:中国海洋报   发布时间:2019-11-21 09:02:42   [打印本页] [关闭窗口]

  11月14日,中国国家航天局首次公开了火星探测任务,计划在2020年择机实施。目标是通过一次发射,实现绕飞、落地、巡勘三项任务,开展火星全球性和综合性探测。

  从天文方面来看,大约每隔26个月会发生一次“火星冲日”现象。届时,太阳、地球、火星位于一条直线上,在这一时间实施火星探测,探测器飞行的路线最短,燃料最省。而距离当前最近的“火星冲日”将出现在2020年,因此中国的火星探测任务也瞄准了这一时间窗口。

  在目前确认的太阳系八大行星中,按与太阳之间的距离排序,地球位于第三,火星位于第四。火星的直径约为地球的53%,质量约为地球的14%,并被认为是与地球最相似的行星。因此,在火星上探寻外星生命,一直牵动着人类的好奇心,也成为科学家们追寻的目标。

  从伽利略的望远镜,到美国的“好奇号”,人类对火星的科学探索持续了几个世纪,而这个红色星球依然保留着太多的秘密。选在明年执行火星任务的并不仅仅是中国,美国将发射“火星2020号”,印度将发射“曼加里安2号”,阿联酋希望在明年发射“希望号”……2020年的火星如同各国探测器的竞技场。

  勇敢的走向未知世界,是人类最可贵的品质。当前,星空与深海同为国际科学探索的前沿。2012年,蛟龙号载人深潜器成功实现与“天宫一号”海天通话,被认为是一项盛举。然而,航天科学与海洋科学真正的合作,绝不仅仅是这短暂的海天互动,我们应该认识到其深远的意义和广阔的前景。

  人们普遍认为,生命来自于水,生命也离不开水。至少,我们目前已知的生命形式是这样的。

  水,这种宝贵的资源,覆盖了地球70%以上的面积,但并非地球所独有。仅就太阳系而言,科学家们经过探测与分析,认为土星的卫星土卫二,和木星的卫星木卫二,具有相近的特征,在它们的冰层外壳下,可能存在浩瀚的海洋。

  而在火星上,科学家通过对其地表特征及矿物的研究认为,火星上曾有过洪水,地面上也有一些小河道。火星表面曾有过干净的水,甚至可能有过大湖和海洋。目前,火星两极被固态二氧化碳(干冰)覆盖着。另一种说法是,火星北极的冰盖厚达3000米,主要由水冰构成,南极的冰盖主要是干冰。而在火星表面下较深处也可能有水存在。

  有媒体报道称,火星存在巨大的地下湖。还有研究人员认为,如果火星两极冰盖融化,其全部表面将被数米深的液体覆盖。

  此外,有证据表明,水星两极较深的盆地底部可能存在水冰。小行星谷神星冰层下或许有海洋。木卫三、木卫四是冰和岩石的混合物。

  不论这些是确有其事,还是仍应被视为一种传说,都表明了人类欲在地球之外发现一个水世界的渴望。

  如果我们把海洋的概念进一步泛化,将大体量液体的存在皆视为海洋,那么木星和土星上存在的液态氢层,土卫六冰层下的液态甲烷的湖泊和河流,甚至天文学家们推测的天王星、海王星上存在的钻石海,都可纳入这一范围。

  海洋科学有了新的疆域,外星的海洋等待着我们。这听起来有些玄虚,但或许已离我们不远。

  火星探测的首要科学问题之一是寻找生命活动的信息,以及适合生命存在的环境。其更深层的意义是,为人类寻求未来的生存空间。这项计划的宏伟目标是,探讨火星能否经过长期改造,成为人类第二个栖息地。

  央视的播音员在播报这条新闻的时候,兴奋地说道:“可能在未来二十年左右,可以看到人类首次登陆火星。未来一百年,我们可能会在火星上建设一个中等规模的火星城市。未来一千年,我们可能会把火星改造成适宜人类居住的星球。”而基于我们已有的经验,如果那颗星球上没有水,没有海洋,这几乎是不可能做到的。

  对人类来说,地球上的海洋仍充满奥秘,仍需不懈探索。然而,人类在地球海洋科学发展中积累起来的知识、经验和技术,将有可能被运用于外星球海洋与水环境的研究中,这是多么令人期待啊!这需要海洋科学与天文科学的深度融合。

  海洋化学、物理海洋、海洋微生物、海-气相互作用,所有这些科研领域都将面临新的挑战,并可能成为未来构建人类新的行星家园中的关键一环。

  我们需要做好这样的准备,当有一天,一份珍贵的火星水样送到我们面前时,我们该如何展开研究。我们需要充分了解那颗星球的结构、元素、气候,需要了解宇宙和星系演化的过程和规律。我们应更加深入研究地球海洋的历史和地质遗迹,作为外星海洋研究的参照系。我们要加快研制适合外星水环境和冰层环境的装备,用于探测、采样和数据传输。

  看似遥远的幻想正在叩响人类的大门,机遇属于有准备的大脑。在这个时代,我们有可能着手创造一项伟大的奇迹,足以超越包括大航海时代在内的任何一次探险行动,那就是改造另一颗星球。

  浩瀚的宇宙,神秘的海洋,我们越是深入,就越感到敬畏和愉悦,对于生命就有了更多的理解。这使我们渺小的个体融入无限的永恒之中。《圣经·创世纪》中说,上帝的灵运行在水上,上帝说:“要有光。”第一天,上帝分割了白天和黑夜。第二天,上帝创造了天空和大气。第三天,上帝创造了大地和海洋……