星语新愿 | 行星际探测，为什么选火星？
就在不久之前，阿联酋“希望号”、中国“天问一号”、美国“毅力号”相继踏上“奔火”征途。太阳系如此多星球，人类为何对这个红色星球如此痴迷？行星际探测为什么总将火星作为重中之重？今天，让我们换个方式，用排除法来分析一下这个问题。
自古以来，人类总会在夜晚到临之时不由自主地仰望星空，看星光灿烂。而文字出现后我们用 “万象星辰”“群星璀璨”“烟波浩渺”等美丽词汇来形容星空的美丽深邃。但实际上，古人们在夜晚能肉眼看到的主要是地球的一颗卫星、太阳系内的五颗行星，以及偶尔来访的彗星和数千颗的恒星。
太阳系的主要构成©️NASA和注释
这其中，最为人所知的就是五大行星了。不同于恒星是“恒定”出现在星空中固定的位置（它们的所谓位置变化主要是地球自转造成的观测效果），这五颗天体总是在不断运动中，因而得名“行星”。中国古代天文学家用阴阳五行中的“金木水火土”来指代。
进入近现代，借助天文望远镜的能力，人类又发现了太阳系边缘的天王星、海王星，冥王星等矮行星和无数小行星等（其中冥王星先被认定为第九大行星，又被降级成矮行星）。最终我们有了太阳系八大行星的说法。
这八大行星又可以进行区分。其中，水星、金星、地球和火星四颗距离太阳更近，在诞生之初就受到太阳的强大影响，并不足以形成巨大的体型和大气，核心构成类似地球，因而被叫做岩质行星，或称类地行星。而外侧的木星、土星、天王星和海王星在形成之初并没有受到太阳风过多影响，得以保留庞大的质量和体积，尤其是庞大的大气层，它们被叫做气态行星，或称类木行星。
太阳系曾经的九大行星（包含冥王星对比）真实体积大小对比，类地行星都是小不点©️POV-Ray和注释
举个例子好了，地球的平均密度约5.5克/立方厘米，比石头略高。土星的体积是地球的约764倍，质量却仅约95倍，平均密度仅约0.7克/立方厘米。如果宇宙中存在一个巨大的海洋，地球就像一颗小石子一样扔到水面就沉了，看起来巨大的土星却是个瑜伽球，竟然能飘着。因此，类木行星和类地行星仿佛是生活在同太阳系一屋檐下的两波兄弟姐妹，前者体型巨大实则虚胖，后者矮小瘦弱却很紧实。
显而易见，距离地球过于遥远，身处极寒之地，体积、质量、引力巨大，整体呈现气态，甚至拥有巨大风暴的气态行星们，对于人类来说探测起来太难了，没有优先级，首先被排除。
地球剩下的三个兄弟中，水星最靠近太阳。它的表面遭受太阳疯狂炙烤，温度高达400摄氏度，背后却是零下170摄氏度的极寒地带。几乎毫无空气，甚至表面都被太阳潮汐引力扭曲成褶皱。它靠近强大的太阳，自身质量和体积极小，是太阳系内最小的行星，航天器极难克服太阳干扰靠近并环绕它（历史上仅有2011年抵达的NASA信使号实现了这一目标），探测难度过高。因而，水星，也可以被排除。
乍一看水星，类似月球，荒芜不堪©️NASA
按照围绕太阳轨道的平均距离，金星是地球最近的邻居。从表面看来，金星非常值得开发：处在太阳系内宜居带上，能接收足够恒星能量，可能存在液态水。体积是地球的87%，质量是地球的82%，重力加速度也是地球的90%，拥有浓密大气，元素构成类似，简直是第二个地球。人类从古至今对它的期待极高，中国很早便叫它启明和太白，西方也用爱与美丽的女神维纳斯来命名。本文就重点谈一谈。
毫无疑问，人类在1950年代迈入航天时代后，立即把目光投向了金星，尤其是苏联。最著名的就是金星计划，共计发射了27个探测器，加上后来两个维加号，总共发了29个探测器，其中有10个着陆成功，这是非常了不起的成就。
然而，即便这些成功的探测器，最长的一个也仅存活了127分钟（金星13号）。这是因为，金星的实际情况实在太恶劣了！
麦哲伦号探测器数据绘制而来的金星全景©️NASA
第一，金星的确拥有稠密大气，但是它的大气压是地球的92倍，相当于70米汞柱的压强。
对于人类身体而言仿佛在身上背了一辆坦克的压力！科学家们甚至怀疑是它大幅减慢了金星的自转：自转一圈243天，超过围绕太阳的公转，一天比一年还长。
第二，大气成分中96%为二氧化碳。
地球上仅0.04%的二氧化碳就造就了不小的温室效应，而金星上更浓密的二氧化碳导致温室效应极强，全球超过400摄氏度的高温，不分昼夜地域，这个温度比热油锅还要高。
第三，金星上地质运动十分活跃，导致经常发生火山爆发，大量硫化物喷出。
由于缺乏有效的元素循环将不同元素重新回归地面和地下，金星空气中滞留大量硫化物组成云层，风力强劲，即使下雨也都是浓硫酸雨，这简直就是噩梦。
第四，浓密大气遮天蔽日。
金星实际上晦暗不堪，只能偶尔看到硫酸云里的闪电雷暴和火山爆发带来的光线，相信所谓的末日场景也不过如此。
第五，金星的磁场很弱很散。
金星上没有一个完整的全球覆盖磁场，这个磁场很难保护生命。而在地球上，地磁场是绝大部分生命、尤其是地表生存生命的最佳庇护。
麦哲伦探测器雷达测高仪器数据绘制的马特山艺术渲染画面，这是座巨大的火山，恐怖的末世场景©️NASA
综上所述，深入探索金星的价值实在过低，苏联折戟后，美国、欧洲和日本对它的探测也一直不温不火。金星，这个曾经的“爱神维纳斯”，没想到实际比“女妖美杜莎”还可怕。
因此，通过排除法我们知道，由于其他六大行星的探测优先级较低，人类行星际探测的下一站注定是火星。
那么火星的条件究竟好在哪里？且听作者下回分解。
推荐阅读
作 者 | 毛新愿
编 辑 | 石磊