火星大峽穀
北京時間2月2日早間消息，據英國《衛報》報道，火星探測器向地球發回來的信息顯示，火星上有降雪現象，但這些雪花還沒有落到地麵上，便蒸發到薄薄的火星大氣層中了。
火星擁有太陽係中最大的山脈和長度堪比美國的峽穀，是如英國小說家巴拉德想象的夢幻般世界。更為奇妙的是，從火星上空俯視，這個紅色星球現正飄落著雪花。當然，雪花並沒有落在遍布瓦礫的火星表麵，這些雪花還沒有落到地麵上，便蒸發到薄薄的火星大氣層中了。
首次發現降雪跡象
火星上的雪花是在幾個月前被發現的，而就在此之前不久，火星還被認為是一個無水的星球。當時，美宇航局發射的一台探測器在火星北極對大氣進行掃描，激光器發現了降雪的跡象。這台名叫“鳳凰”號的探測器在無線電信號中宣布了這一消息，盤旋在火星上空的軌道器將接收到的信號發送回地麵。這是科學家第一次獲得這方麵的信息。
近幾個月來，火星軌道器、登陸車將大量有關火星的重要信息發送回地麵，火星降雪的消息僅僅是其中之一。科學家通過匯總這些信息，繪製了一幅前所未有清晰的火星表麵圖，他們的發現均指向一個無法想象的火星曆史，在這個星球上，生命曾經獲得過立足點，甚至可能仍存在於火星永久凍結帶的寒冷土壤裏。
火星是一顆一些數據得到重新定義的星球，體積是地球的一半，但擁有可能是太陽係中最大的山脈——16英尺高的奧林匹斯山(Olympus Mons)。火星赤道下麵則是書寫太陽係曆史的貨真價實的大峽穀——水手穀(Valles Marineris)。水手穀的長度有美國那麽遼闊，某些地段的深度達到10公裏。
與此同時，一個不同類型的探索正在進行當中——這種探索活動更普通，但毫無疑問意義更加深遠。本月初，美宇航局慶祝“勇氣”號和“機遇”號孿生探測器著陸火星5周年。當時，“勇氣”號和“機遇”號在火星相反兩側著陸，研究火星赤道遠古時期的地質狀況。這兩個火星探測器的設計壽命原本隻有三個月，但如今5年過去了，它們仍在向地麵發送回最新數據，不斷給美宇航局科學家帶來驚喜。
“勇氣”號對這個巴拉德可以想象的夢幻般世界展開探索。它在“本壘板”(Home Plate)高原的“哥倫比亞山”附近著陸。本壘板高原直徑約為80米。“勇氣”號發現這個高原被蛋白石沉澱物重重包圍。“勇氣”號在火星表麵行進過程中，車輪粘滿了富含硫酸鹽的土壤。科學家綜合這兩方麵的信息得出了一個重要結論，那就是本壘板過去曾是一座火山。
古代湖泊岸線特征
美國華盛頓大學火星探測項目副首席科學家雷·阿維德森(Ray Arvidson)表示：“如果數十億年前你在這裏，火星不斷發生噴發，灰燼遮天蔽日，一片一片的熱水蒸發到火星大氣層。”氣候溫暖和水是美宇航局尋找生命的先決條件，自20世紀70年代中期以來，科學家便一直在火星上尋找水的痕跡，那個時候，“海盜”號探測器發回的照片顯示了深深的溝渠和峽穀，甚至還有類似古代湖泊岸線的特征。
2006年，美宇航局宣布了當時火星上最確鑿的液態水證據——美宇航局發射的“火星環球勘測者”軌道器在溪穀壁上發現了由噴湧而出的水留下的痕跡。火星的另一側，“機遇”號探測器也在依靠太陽能進行著探險之旅，在一個稱為梅裏迪亞尼平原的地帶分析岩石特征。
通過“機遇”號發回地球的數據，科學家發現這個探測器在一片麵積約為數百米的沉積礦床著陸，這片礦床可能形成於古代湖泊。這裏的土壤特征類似於西班牙南部的力拓(Rio Tinto)部分區域，不適於生命存在。在力拓，水泡從黃鐵礦床滲入，形成硫酸，經過一個幹旱、漫長的夏季，這些硫酸變成了酸性泥土。
在美宇航局噴氣推進實驗室一個由14名科學家組成的任務小組的引導下，“機遇”號和“勇氣”號探測器幾年來在火星表麵漫遊。科學家們根據火星夜晚安排工作時間，這樣，他們可以在“機遇”號和“勇氣”號處於睡眠狀態時研究第二天探索任務的細節。火星的一天也要比地球長40分鍾，所以，任務小組要不斷更改他們的工作安排。
孿生探測器超期服役
每晚關閉以前，“機遇”號和“勇氣”號會將它們所在位置的照片和其他數據發送給“火星奧德賽”號軌道器，“火星奧德賽”號則會將這些數據發回任務控製中心。科學家在任務控製中心進一步確定“機遇”號和“勇氣”號的位置，決定它們下一步行進路線。“機遇”號和“勇氣”號第二天一早醒來，會接到一天任務的指令，指令告訴它們向哪個方向行進，以及行進的時間。
所有這些行動都會經過地麵模擬器的演練，確保“機遇”號和“勇氣”號不會撞向哪塊大石頭，或從懸崖邊掉下去。整個過程困難重重，但這是驅動兩台探測器在距地球100英裏之遙的火星上行進的唯一途徑。由於行進指令通過“火星奧德賽”號傳遞會出現延誤，“機遇”號和“勇氣”號收到指令的時間從1.5 個小時到一天不等。
值得注意的是，盡管已經超期運行幾年時間，但“機遇”號和“勇氣”號所遭受的機械故障屈指可數。剛剛度過火星冬天的“勇氣”號最近被命令向南行進，對幾座曾經爆發過的火山的地質特征進行調查。“機遇”號則從直徑800米的維多利亞隕石坑中爬了出來，目前開始向1公裏以外一個名叫“奮進”( Endeavour)的大隕石坑行進。從火星上空飛過的探測器機載攝像機對奮進隕石坑周圍的岩石進行了掃描，結果科學家發現它們與以前見過的岩石類型截然不同。
盡管遭遇高強度輻射(與地球不同，火星沒有磁場偏轉太陽噴射的顆粒)和最低達零下95攝氏度的低溫考驗，“機遇”號和“勇氣”號仍頑強地在火星上漫遊。迄今，它們已向地麵發回25萬張火星照片以及36千兆字節的科學數據。就在“機遇”號和“勇氣”號對曆史最早可追溯至數十億年前的岩石展開探索的同時，“鳳凰”號火星探測器也被發射升空，對距離現在更近的火星地質特征進行探索。
不適於生命存在緣由
去年，“鳳凰”號在火星北極一個稱為瓦斯蒂塔斯-伯裏利斯(Vastitas Borealis)平原的地方著陸，整個著陸過程堪稱完美。“鳳凰”號剛一抵達這顆紅色星球，亞利桑納大學“鳳凰”號任務首席科學家彼得·史密斯便期待“ 鳳凰”號能進一步證實“機遇”號和“勇氣”號以前發現的結果：一個覆蓋著酸性和堿性土壤的地形，這種地形原本被認為不適於生命存在。其中的原因其實很好解釋：火星經常遭到範圍達數千公裏的巨型塵暴的撞擊。
一旦撞上火星，塵暴將土壤掀起，散落在整個火星表麵。科學家過去認為，火星上某處土壤與另一處的土壤相似。“鳳凰”號這次可以通過機械臂深入地下，采集火星土塊在機載化學實驗室上進行測試。“鳳凰”號的機械臂挖開火星冰凍表麵，清楚地露出一片片的冰，盡管它們迅速蒸發，“鳳凰”號仍是在地球以外的星球上找到水的第一個探測器。
隨著進一步勘測，有一個事實變得越來越清晰，那就是“鳳凰”號支架下麵的土壤(位於火星北極圈)與“機遇”號和“勇氣”號在火星赤道附近發現的土壤屬性截然不同。同海水一樣，“鳳凰”號下麵的土壤稍顯堿性，含有碳酸鈣，碳酸鈣通常形成於存在水的環境下。
史密斯說：“‘鳳凰’號告訴我們，火星並非如我們原本想像的那樣，處處都一樣。如果火星處處都是酸性，且含鹽，那麽你可能很難想象生命會形成於這樣的地方，但我們發現了類似於大家在地球海洋中看到的環境狀況，對於那些試圖在火星上尋找適於生命存在區域的人來說，這是個好消息。”科學家對“鳳凰” 號發回的科學數據展開認真研究，試圖從中揭開火星曆史的一些謎團。他們的猜測將火星土壤狀況與火星方位的顯著變化聯係在一起。
探尋生命存在條件
在繞太陽運行過程中，地球幾乎總以23.5度傾斜於軸心，這樣一來，地球便有了四季交替的規律。今天，地球以約25度的傾角繞軸心運轉，但在 500萬年前，這一傾角可能為40度，甚至是50度。通過將南北兩極的冰帽更多地轉向太陽光照的方位，火星冰層會融化並蒸發。隨著火星大氣層變得越來越厚重，凝結的雲朵後來變成雪花，紛紛落到地麵上，使火星表麵變得潮濕。這至少是流行於科學界的主導理論。
“鳳凰”號的深入實驗在火星土壤中發現了一種稱為高氯酸鹽的物質痕跡。據史密斯介紹，在地球上，有些微生物將高氯酸鹽作為能量來源。美宇航局科學家依照“鳳凰”號發回的數據描繪了這樣的一番景象：數百萬年前，火星向太陽傾斜的角度更大，此時，火星可能更適於生命存在。不過，這段時間是否足夠長，能讓原始生命形成則是另外一回事。
史密斯說：“我們已經找到火星土壤中有營養物以及能量來源的證據，如果500萬年前火星存在液態水，那麽我們會接近於得出這樣的結論，即火星具備生命存在的環境條件。如果你將地球上的生命帶到過去不隨氣候變化的火星，那麽這些生命可能無法存活。但在漫長的歲月裏，比如說10億年，如果火星慢慢轉變，從一個更為適宜的環境變成我們今天看到的條件，我們一定想搞清楚小生物是否能跟著轉變，慢慢適宜環境變化。”
“地球上的生命確實了不起。你可以使西伯利亞永久凍結帶解凍，讓冰封百萬年的東西煥發生機。所以，誰知道會發生怎樣的事情？”上周，美宇航局科學家公布的研究結果再次支持火星上存在生命的說法。他們報告說，每逢夏季，火星北極都會向空中噴射含有甲烷的羽狀物。盡管甲烷並不是生命存在的確鑿證據 ——地質進程同樣會釋放甲烷，但仍舊讓我們看到了火星生命的美好前景。
科學家期待“鳳凰涅磐”
美宇航局在2008年11月2日同“鳳凰”號失去聯係，此前，“鳳凰”號已向地麵發回2.5萬張火星照片。據科學家推測，由於火星塵暴令天空陷入一片黑暗，使陽光很難到達“鳳凰”號攜帶的太陽能電池板上麵，最終導致這台探測器長眠於火星之上，或可能進入冬眠狀態。“鳳凰”號的電池能量已經耗盡，但它會在今年晚些時候獲得一次“起死回生”的良機——太陽再次高掛於天空的時候，這也是唯一的機會。
在亞利桑那州，史密斯的研究團隊正將注意力轉向有關“鳳凰”號數據的一個未解之謎。具有諷刺意味的是，火星土壤中高氯酸鹽的存在破壞了“鳳凰” 號發現有機分子的良機。如果有生命存在，那麽有機分子必定存在。通過測試在實驗室中調配的火星土壤，將結果同“鳳凰”號發回的數據進行比較，史密斯認為他可能找到了這個問題的答案。
“鳳凰”號探測任務小組成員阿維德森表示，通過分析“鳳凰”號發回的數據，至少可以得出這樣一個結論，即火星曆史上曾經存在適於生命生存的條件。阿維德森仍是“勇氣”號和“機遇”號任務小組的成員。
他說：“我們對三個地點進行了勘測，每一個地點都擁有水同其表麵和地下相互作用的曆史。現在的問題是，火星宜居時間是否足夠長，讓生命有充裕時間去合成和建立一套生態係統？我們正在為揭開這個謎底鋪平道路，正在給深入探究和尋找相關證據的未來任務鋪平道路。”
火星概況
火星為距太陽第四遠、也是太陽係中第七大行星。
火星有兩顆衛星，分別是火衛一(Phobos)和火衛二(Deimos)，這兩個詞在希臘語中的意思是“恐懼”和“恐慌”。它們是給希臘戰神阿瑞斯拉車的兩匹馬的名字。
火星體積是地球的一半，質量是地球的十分之一左右。
火星和地球的地表麵積相同。
火星引力是地球引力的三分之一。
火星一年相當於687個地球日，火星上一天比地球上一天長40分鍾。
火星大氣含量95%是二氧化碳，2.7%是氮氣，0.13%是氧氣。
火星沒有磁場，所以，表麵不斷遭到太陽輻射的轟擊。
未來火星探索任務
2009年Phobos-Grunt(簡稱“福布斯探測器”)：俄羅斯向火星衛星火衛一發射的一次任務，目標是采集火星土壤樣本並返回地球。
2011年火星科學實驗室：美宇航局火星科學實驗室的體積是“勇氣”號和“機遇”號的兩倍，將去采集和分析火星岩石和土壤。主要目標之一是尋找有機化合物，檢查火星現在或過去可能支持微生物生命存在的環境狀況。
2013年“火星大氣與不穩定性變化”(MAVEN)航天器：美宇航局發射的這個航天器旨在分析和研究火星大氣釋放的氣體。
2016年ExoMars任務：ExoMars是歐洲航天局實施的一次任務，將發射軌道器和漫遊車去尋找火星生命，探查火星表麵是否存在危及未來載人航天任務的風險。
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