火星的今天, 地球的明天? 差距远没有我们想象的那么大!
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火星是如何变成今天荒芜的模样？ 历史上是否有过生命？ 人类能否移居火星？ 地球的大气层也在损失，明天会否变成火星的样子？ 请听士奇为您详细讲解。
与其琢磨如何移民火星，不如从现在开始关爱地球！
火星和地球，大家通常都以为是天壤之别。可是，他们之间的差别，你真的能区分开么？不信，先考考自己的判断力：下面每组图片，哪张来自火星，哪张来自地球 （点击图片可放大查看)？答案在文末揭晓，看看你是否是合格的地球人？
美国国家宇航局（NASA）MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) 工作组的科研人员，致力于火星高空大气层、电离层以及磁层的研究。MAVEN空间探测器于去年9月22日进入环绕火星轨道，并开始记录火星极其大气层相关数据。
NASA好奇号曾找到了火星上干涸的湖泊、河流、砾石和矿物质的证据，从而表明火星一度拥有足够稠密的大气层，以保证水可以在火星表面自由流动。不过随着时间的推移，该大气层已经丧失了绝大部分，目前火星大气密度只相当于地球大气密度的1%。
MAVEN探测器初步数据的分析，揭示了火星大气粒子在太阳风作用下发生大量丢失的重要证据，并估算了火星大气的丢失速率与散逸路径。数据表明在遥远的过去，火星曾经拥有浓密的大气层，但由于缺乏磁场保护，在太阳风作用下逐渐丢失，火星海洋也由此蒸发。NASA表示，类似的过程同样也发生在地球上，但因为地球强大的磁场屏蔽了太阳粒子，减缓了地球大气腐蚀，防止其对气候造成显著影响。
在火星上发现的砾石基本与地球无异，也说明这里具有长期水流历史
尽管MAVEN主要考察火星大气层的变迁，其发现对解释火星上的甲烷数据也将有所帮助。甲烷一般由活体生物制造而来，所以这是火星上是否曾存在有机生命的有力证据。
NASA在2003年首次探测到火星上的微量甲烷气体。由于太阳的紫外线辐射能够快速瓦解甲烷的存在，这一发现表明火星上很可能存在甲烷气体的释放源。
起初人们认为不断补充的甲烷是陨星冲击所带来的，但伦敦帝国学院的研究人员发现此类碰撞的作用微乎其微，难以维持该测量水平。
可能的甲烷排放源和沉降示意图
去年12月，好奇号发现的神秘甲烷“打嗝”现象很可能来源于火星上的细菌。火星上极其微弱的甲烷背景，可解释为由紫外线照射在富含碳元素的陨石和彗星碎片以及行星间灰尘上产生的。然而在连续60个火星日中，300平方米内共出现了10次峰值，必然另有缘故。
由于火星基本没有大气层，所以此地也基本不适合人类居住。同时火星也承受着致命的太阳辐射。MAVEN工作组所带来的数据对帮助NASA为今后定居火星并设计安全的基地具有重要意义。
NASA曾明确表态：希望到2030年时，人类可以完全脱离地球在火星上独立工作与生活。不过惮于长时间辐射会引起癌症，目前宇航员在太空可停留的时间有限。另外在上周，科学家们发现在火星表面曾漂浮由火山喷发带来的腐蚀性 “酸雾” 。
最近，NASA发布了“火星之旅”报告，其中将人类火星登陆计划划分为“三步走”：地球依赖阶段、试验阶段和地球脱离阶段。目前国际空间站中正在开展相关实验，并计划于未来几十年内建立外太空居住地，以作为火星登陆的驿站。最终，人类先驱将抵达火星表面并通过模块化建筑和3D打印技术建立基地。不过他们所要面对的挑战是自给自足以及最大限度地利用火星上的资源。
加州大学洛杉矶分校的地球物理学和空间物理学教授克里斯托弗·拉塞尔曾说，“我们经常告诉自己，我们很幸运生活在这个星球上，因为我们有这个强磁场屏蔽保护我们免受各种伤害，比如宇宙射线、太阳耀斑和太阳风的危害。但是事实上地球磁场不能有效地保护大气层。”
南极上空，当高能太阳风离子沿地球磁场线传输到达大气层时，就会产生极光
造成这种情况出现的“肇事者”是太阳风爆发时所释放出的带电粒子流。“太阳风对金星和火星几乎不会产生什么作用， “拉塞尔说。 ” 而地球磁场和太阳风发生相互作用，地球的磁气圈要远大于地球大气层，这意味着带有磁场的行星将从太阳风中吸引更多的能量，这些额外能量将呈现漏斗状朝向地球磁极，因此在地球极地上空电离层的分子能够加速逃逸。太阳风不仅会产生极光现象，而且能使地球大气层温度升高至导致大气层气体沿磁场线逃逸的程度，逃逸的气体会被太阳风捕获。
不过，根据瑞典基律纳市瑞典太空物理研究中心的斯塔斯·芭拉芭什 (Stas Barabash) 的计算，受磁气圈影响，地球大气层每年损失6万吨气体。而对比地球大气层数千万亿吨的气体总重量，这一损失量并不会对大气层构成损害。
左图：火星。当火星上的春季来临，地表温度升高，火星极冠上的干冰发生升华，直接从固态转变为气态，融入火星大气。这一过程会留下图中放射状图案。科学家目前还在研究形成这种图案的原因。
右图：地球。澳大利亚宇航员Scott Kelly在国际空间站上掠过澳大利亚上空时拍摄。
左图：地球。由NASA人造卫星Terra摄于南印度洋克洛塞群岛上空云层。岛上的火山会影响周围气流，故形成波纹图案。
右图：火星。火星上最长的古老峡谷之一Samara Valles，全长621英里。图中呈现了峡谷中明显的环形山地貌，即沙丘上的圆圈图案。
左图：地球。由NASA人造卫星Landsat 5拍摄的澳大利亚艾尔湖。澳洲大陆最低海拔位置就位于艾尔湖，达到负15米。
右图：火星。火星的北极被沙丘包围着，其中包含着玄武岩 (火成岩的一种)。图中的月牙形沙丘与地球上常见的沙漠区域极为相似。
左图：火星。这是火星上并不常见的一个峡谷。我们可以看到，众多巨大的水平山脊排列在谷底，山脊两侧的坡面上分布着细小的纵向沙丘条纹。这表明该区域风向不是从左向右吹，就是从右往左吹。
右图：地球。阿尔及利亚星形沙丘，NASA人造卫星Terra拍摄，由不同波长的图像合成。故人眼所见的实际颜色并非如此。
左图：地球。西澳大利亚最大的季节性湖泊麦基湖。季节性湖泊通常为干涸状态，降水后形成湖水。NASA指出，图中深色区域为一些荒漠植被或是藻类。
右图：火星。图中像蜥蜴皮一样的图案实际上是火星上一组呈多边形的沙丘。科学家总是会为多边形的出现而欢呼雀跃，因为这表明浅层冰或者蒸发作用的存在，就像泥地里那样。不过目前尚不确定火星上这些多边形的准确成因。
左图：地球。由NASA宇航员Scott Kelly拍摄，虽然他并未说明拍摄地点，不过他给出了漂亮的描述：“地球看上去就像一块大大的南瓜派蛋糕！”
右图：火星。沙丘是火星上非常普遍的地貌，上图呈现出火星最古老的环形山之一Noachis Terra的谷底纹路。通过对沙丘的反复拍摄，科学家可以根据沙丘体积和形状的改变来分析该区域的风力。
左图：火星。在古老的环形山Jezero Crater中，地表的沙丘看上去就像小虫子在爬行一样。“Jezero”在斯洛文尼亚语中为“湖”的意思，这一区域富含粘土矿物，这很可能是在液态水存在的情况下形成的。
右图：地球。这张杰出的抽象艺术品实际上是伊朗最大的沙漠——大盐漠。其绝大部分地区都没有人烟。这张图片由NASA人造卫星Landsat 7拍摄。
左图：地球。图为大西洋上空的云层。橙色区域其实是2015年3月20日日全食发生的时候，月亮投射在地球表面的影子。由NASA人造卫星Terra拍摄。
右图：火星。图为火星极冠，白色为冰冻区域。不过这并不是水形成的冰，而是由二氧化碳形成的干冰。当春天气温上升时，它会升华，即从固态直接转变为气态。
左图：火星。图为火星上的高原，可见平缓的斜坡以及几近完美的沙丘分布。沙丘的间距对风极其敏感，这些线索可以帮助科学家研究周边地区的沉积史。
右图：地球。Scott Kelly拍摄于澳大利亚上空。
左图：火星。不管你是否相信，火星上的“风魔” (尘旋风) 可达数百英尺高。在掠过火星表面之后，它们可以在沙地上留下美妙的旋涡图案。
右图：地球。此图描绘了黄海的动态活动。在这张令人惊叹的图片中，我们可以看到一窥那梦幻般搅动的涡流。
(所有火星图片均由火星侦察轨道器上装载的高解析度成像科学设备 (HiRISE) 拍摄。每张图片的色彩均进行过微调，以更好地区分火星地貌特征，如沙丘等。)
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