没做好保湿，火星的样貌，比地球老了30多亿岁
本文经授权转载自公众号： 把科学带回家（steamforkids） ， 作者：万物人类观测火星的历史很久 ， 在最早的时候人们主要靠肉眼观察 ， 因为火星外表发红 ， 远看像火 ， 而且仅靠肉眼观测的话它的行踪捉摸不透 ， 因为被中国古人称为“荧惑” ， 有“荧荧火光 ， 离离乱惑”的意思；再后来阴阳五行学说出现 ， 火星也因其红色而被称为火星 。 直到现代的天文观测手段发展出来 ， 我们才知道火星原来并没有火 ， 而是一颗红色的行星 。到了上个世纪美苏太空争霸 ， 相继发射了不少火星探测器 ， 这些近距离观察火星的探测器则不断带给我们颠覆性的消息 ， 最初是发现了火星上类似于河网的地貌 ， 然后通过化学手段、物理手段 ， 以及火星登录器实地考察 ， 越来越多的证据实锤了火星上原本就存在大量的水 ， 现在可能依然存在少量的水 。
火星上的河口三角洲图/NASA
火星上河网图/NASA这些信息无疑会让我们深入一点去思考这些问题：火星上的水从哪里来？火星上的水又为什么会消失？一、宇宙中本来就不缺水关于水的故事 ， 我们要从宇宙的形成开始说起 。
现代理论中 ， 宇宙形成于一次大爆炸图/wikimedia在目前的宇宙和行星形成的理论中 ， 宇宙大约于137亿年前形成 ， 那时候没有各种行星和恒星 ， 只有无数的电子和质子 。 这些质子和电子在出现以后很快结合 ， 首先出现的是质量较小的氢、氦、锂、铍等元素 ， 这些小质量的元素结合形成了第一代恒星 ， 在恒星中这些轻的元素进一步聚变形成了更重的元素 ， 比如氢元素聚变形成氦 ， 氦聚变形成碳、氧等元素 ， 碳、氧聚变形成钠镁铝硅之类的元素……这个过程就好像我们玩过的一款手机游戏——2048这些不同的元素就在一代代的恒星聚变过程中不断合成越来越多 。 从这个过程我们就能知道 ， 越轻的元素越多 ， 越重的元素越少 ， 就跟我们玩2048这个游戏是一样的 ， 1024和2048这种大的数字肯定是最少的 。 而水 ， 则是由氢氧两种质量较低的元素构成的 ， 所以实际上从化学元素上讲 ， 在宇宙中 ， 水根本就不是一个稀罕的东西 。
宇宙中排名前十的化学元素丰度表图/wikipedia二、火星上水的来历大约50亿年前 ， 一颗大质量的恒星死亡 ， 在死亡过程中抛出大量的高温星云物质 。 随后星云围绕中心自转 ， 在这个过程中 ， 99%的星云物质汇聚到星云中心 ， 温度压力越来越大 ， 最终点燃了核聚变 ， 这就是太阳的形成过程 。
太阳形成过程示意图图/Science太阳形成的同时或者是稍晚一些 ， 部分星云物质冷却凝固下来 ， 形成固态的星子 ， 这个过程中 ， 水就以各种形式间接或直接赋存于这些星子之中 ， 比如单独以氢离子或氢氧根离子形式成为某种化合物的一部分 ， 又或者以结合水的形式赋存于岩石间 。 随后 ， 这些星子在围绕太阳运动的过程中相互碰撞 ， 越来越少也越来越大 ， 于是就形成了各大行星与小行星 。火星就是其中一个行星 ， 在火星形成的过程中 ， 因为大量星子的碰撞带来的热能以及星子中放射性元素的辐射能 ， 火星也越来越热 ， 最终熔化成为一个岩浆球 ， 在这个初生的岩浆球中 ， 各种物质都被重新熔化形成液态的岩浆 ， 其中的氢根、氢氧根、水分子等由此而得以自由活动 ， 这些分子、离子在岩浆中通过各种化学反应形成水蒸气 。
火星最初形成时可能类似于这种环境图/alphacoders.com等到最终火星表面冷却之后 ， 这些水蒸气以雨水的形式降落下来 ， 这就是火星上水的来源 。 当火星的地表冷却以后 ， 火星内部的岩浆又通过火山而源源不断向外补充着水蒸气 。 当然 ， 其实地球上水的的来历也类似于此 ， 我们甚至可以更进一步推广到所有的岩石行星 ， 在这些行星上 ， 或多或少都是有水的 。所以 ， 答应我 ， 不要再因为在某某星球发现了水就一惊一乍了好吗？三、火星上有水的那些年在火星上有水的那些年里 ， 形成了大量的河谷、河网、峡谷、湖泊 ， 这些流水地貌与地球上的水流地貌非常相似 ， 有科学家就曾经专门通过对比火星和地球流水地貌的规模和特征 ， 从而推断火星上这些河流中的水源、水流量等等信息 ， 有人甚至推测 ， 曾经火星上某些河流的水流量可能是地球上亚马逊河水流量的10倍 。
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