全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

博文

火星上发现一根“树桩”,火星生命为什么消失?

已有 2344 次阅读 2022-2-23 06:24 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

 火星上发现一根“树桩”,还原后人们兴奋不已,火星生命已找到? 

2021-07-07 18:58

一颗火红色的星球始终围绕着太阳旋转,不知疲倦,作为地球的兄弟,一直备受人们的关注,它就是火星。人们对火星的评价是由坏变好的。古时候,人们不知道宇宙知识时,便将火星当做是一颗“邪星”,所以也称之为“荧惑之星”,象征着破坏和灾难,被人们唾弃和厌恶。后来,人们了解了宇宙之后,对宇宙的观念便有所改变,也对火星有一个正确的认识。

经过长达数十年的研究后,人们发现火星是一片沙漠,没有一丝生机,环境恶劣无比,不适合人类生存。但是在火星上却发现了很多不一样的现象,也有很多隐藏在深处的秘密。科学家在火星发现了不少湖泊、含盐水体、山丘、河流干涸的痕迹等,这些痕迹都表明了火星其实并非表面这般冷酷,其内心还有很多秘密,等待我们深入挖掘。

人们最好奇的是火星生物,火星上是否存在生命是我们一直在研究的问题,上述的那些发现间接成为了生命存在的佐证,但是却不能成为直接证据。人们为了研究火星,相继往火星发射了许多探测器,这些探测器为了我们揭开了火星的冰山一角。同时,也让人们开始认为火星真的存在生命,每当火星探测器传回火星影像资料时,人们便在上面发现了很多奇怪的现象,如蜘蛛、火星人、手枪、钢珠等,这些物品当然不是真的,科学家也进行过解释,表示只是人们的错觉罢了。

但是也并非所有的都是虚假的,因为有一些证据还是真实的,例如NASA在火星上发现了一株“植物”,只是一株已经变成了化石的植物树桩。

“好奇号”探测车在火星探索的时候,在不远处拍摄到了一个圆柱的、立在土壤中的物体,人们将其放大还原之后,发现这个物体可能是一段树桩,虽然已经变成了化石,仅仅通过图片很难判断化石的年份以及品种,但是这个发现足以让人们震惊了。

树桩的发现了证明了火星曾经的繁荣与生机,也说明火星上存在组成生物了基本生命元素,既然能够繁衍出植物,想必也能够诞生出动物。科学家通过现有的了解和发现,对火星进行了还原,人们对还原的结果大吃一惊。这时的火星是一片生机勃勃的星球,不仅有磁场和大气层,还有新鲜的空气以及适宜的温度,有高山流水,也有小桥人家。但是因为一个不知名的因素,导致这一切都消失了,变成了如今这般模样。

对于火星未来的变化,科学家表示火星在人们的改造下会变得越来越好,尽管人类现在的技术还不足以撼动星球、改变星球,但是一下简单的操作还是完全够用的,例如建造合适的基地等、制造氧气等。随着科技的不断发展,未来或许可以为火星制造大气层或者磁场,这样火星便保护起来了,经过自然地演化后,一定能够变成和地球一样美丽。

https://www.sohu.com/a/476102598_120525211


美国科学家称火星曾有稠密大气层:大气丢失的原因

已有 3932 次阅读 2011-4-23 06:45 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述| 火星, 大气层, 轨道偏心率

美国科学家称火星曾有稠密大气层:大气丢失的原因

 

美国科学家称火星曾有稠密大气层
http://www.sina.com.cn  2011年04月22日12:56  新闻晚报
  □新华社今日上午电

  美国《科学》杂志21日报道,火星在60万年前拥有比今天火星大气层更加稠密的二氧化碳大气层,正因为

大气层密度高,当年的火星是沙尘暴的天下。

  美国国家航空航天局的 “火星勘测轨道飞行器”借助刺地雷达技术,在火星南极附近地区发现大面积地

下“干冰湖”。科学家断言,干冰湖封存的大量固体二氧化碳在60万年前曾是火星的大气层。

  美国航天局喷气推进实验室火星项目研究者杰弗里·普劳特说:“那真是一个地下大宝藏。我们先前在火

星地下发现一些物质,但从来没有想到会有一个干冰湖。 ”

  地下封存大面积干冰意味着,在某个时代,这些二氧化碳可能存在于火星的大气层中。科学家分析认为,

60万年前,火星大气层的密度是如今的30倍。

  厚重的大气层意味着风暴可能形成。文章主要撰写者罗杰·菲利普斯说:“那时候的火星,就像上世纪30

年代美国沙尘暴地区一样,风暴频繁,沙尘飞扬,但火星的程度要更加严重。 ”

  但稠密大气层使液态水的存在成为可能。如今火星的大气层密度只有地球的百分之一,科学家认为,如果

当年火星大气层密度达到如今地球的30%,流动水确实有可能在火星表面存在。

  人类对认知神秘火星的渴望,部分源自火星表面那千沟万壑的山峡溪谷与河道,而更加稠密的大气层是液

态水存在的必要条件。美国航天局计划2013年启动一项新的火星探测计划,命令探测器接近火星大气层顶部,

寻找火星大气溢出之谜。

(编辑:SN026)

http://news.sina.com.cn/w/2011-04-22/125622340524.shtml


      地磁减弱导致臭氧浓度减少。从春分到秋分,是北极的极昼。春分(3月20-22日)到夏至(6月21-22日)

,北极的极昼使太阳对北极的辐射逐渐增强,太阳风和光压压缩地球磁层和大气层,容易产生北极的臭氧洞,

在背光一面的南极形成地磁层的磁尾和大气的气尾,大气由北半球向南半球流动;同样,从秋分到春分,是南

极的极昼。秋分(9月22-24日)到冬至(12月21-23日),南极的极昼使太阳对南极的辐射逐渐增强,容易产

生南极的臭氧洞,大气由南半球向北半球流动。这样就形成了大气的全球对流系统和极地大气涡旋。由于地球

近日点在1月3日或4日,远日点在7月2日或3日,这使大气北流的强度大于南流的强度,南北半球之间的大气交

换在大气高层非常强烈。潮汐南北震荡增强了大气的全球对流循环,这是南极比北极更容易出现臭氧洞的原因

,也是臭氧洞季节性变化的原因。因此,臭氧浓度减少在南北两极周期性地轮流出现[1]。地磁减弱导致更多

的太阳高能粒子进入大气层,减少臭氧浓度。


      地磁减弱导致大气损耗。当轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时,太阳风和太阳辐射将一部分大气物质吹

走,形成背光的“气尾”;当行星向远离太阳的方向运动时,“气尾”收缩。行星每靠近太阳一次,就失掉相

当多的大气质量。近日行星中,水星与火星的轨道偏心率最大,分别为0.206和0.093,地球的偏心率为0.017

,金星的偏心率为0.007。近日行星的大气密度与其轨道偏心率成反比,因此,近日行星中轨道偏心率大的行

星大气散失比较多,大气非常稀薄。大气层可以保持地表的气温,大气的流失降低地表气温,这是10万年冰期

周期与地球轨道偏心率10万年变化周期对应的原因,地球轨道偏心率变化范围为0.017~0.067,在偏心率最大

时对应冰期的出现[2]。地磁场阻止太阳风进入大气层,对地球大气有保护作用,地磁场减弱可导致太阳风侵

袭地表并加快大气逃逸。

 

1.杨学祥, 陈殿友. 构造形变、气象灾害与地球轨道的关系. 地壳形变与地震,2000,20(3):39~48
2.杨冬红,杨学祥,刘财。2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006,21(3):

1023-1027

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-436350.html


行星的气尾:发现火星大气层消失之谜

已有 2154 次阅读 2015-11-8 08:12 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述| 太阳风, 磁尾, 气尾, 火星大气, 慧尾

 行星的气尾:发现火星大气层消失之谜

                   杨学祥,杨冬红

 

一、发现火星大气层消失之谜

 

据学者郑永春的博文,北京时间2015116日凌晨3,美国东部时间115下午2,美国航空航天局通过NASA电视台(NASA TV)在其华盛顿总部的詹姆斯•韦伯礼堂举行新闻发布会,介绍马文号探测火星大气的重要发现。

火星和地球一样曾经有过浓厚的大气层,火星大气层是如何消失的?这一问题现在有了较强的证据支持。

NASA新闻发布会同步的是,著名科学期刊《Science》发表了马文号的四篇论文,以《马文号探测火星高层大气》(MAVEN Explores the Martian Upper Atmosphere)专刊的形式在线发表。地球物理研究快报也有相关的文章报道研究成果。这些研究成果成为今天新闻发布会的主要依据。

之前的火星探测任务已经证明,火星曾经有过大规模的液态水,这要求火星有浓厚的二氧化碳大气层,以实现持有液态说所需要的温室效应。但大气层中的二氧化碳来自哪里?火星上的液态水来自哪里?我们在火星表面或一定深度都没有发现充足的含碳矿物,无法支持火星曾经浓厚二氧化碳被埋藏到了地下。然而,火星大气逃逸、消散到太空中可能是火星气候变化的主要原因。马文号通过测量火星高层大气与太阳和太阳风的相互作用,研究火星大气逃逸过程。

太阳风吹走火星高层大气示意图

由于火星没有全球性的磁场,太阳风可以直接抵达火星,将火星高层大气中的带电离子驱赶走。而地球由于有磁场的保护,带电的太阳风离子无法直接抵达地球大气层,导致太阳风离子对地球和火星大气产生了不同的影响。马文号测量了火星大气中离子的总逃逸速率及其速率变化,探测结果发现,过去40亿年中,火星大气粒子逃逸对气候变迁有巨大影响。

根据行星内部发电机理论,行星磁场源自内部有电流的循环。行星内部有熔融的带电流体,才会有全球性行星磁场。由于火星体积较小,放射性元素含量较低,因此放射性衰变产生的热量较早衰竭,火星内部很早就已基本固结,所以火星没有全球性的偶极磁场,无法屏蔽带电的太阳风粒子。

火星大气逃逸主要发生在三个区域:一是太阳风吹到火星背面,占大气逃逸总量的75%;二是极区上空,占大气逃逸总量的约25%;三是绕火星的延展云层,仅占大气逃逸总量的很小部分。

不仅太阳风,不时出现的太阳风暴产生的影响更为显著。尤其是在太阳系形成的早期,太阳风暴出现的几率更频繁。

当太阳风暴击中火星大气层时,大气逃逸速率将提高约10-20%。平均火星每秒约有100的大气被吹走,相当于一个大面包的质量。

http://blog.sciencenet.cn/blog-50811-933806.html

 

二、彗尾,磁尾和气尾

 

美国“机遇”号火星车的最新探测结果显示,现在干燥寒冷的火星,历史上也许有过一番海涛拍岸的景象,火星表面过去可能部分为咸海所覆盖。如此浩翰的大海现在究竟在哪里?这一番“沧海桑田”的变化原因何在?连日来,日本科学家不断对此发表看法[1]

 

火星的大海和大气为什么消失?

 

日本宇宙航空研究开发机构水谷仁教授认为,金星过去也曾有水,但由于它离太阳太近,及大气中高浓度二氧化碳产生的温室效应,金星表面温度极高,水因此被全部蒸发,消失在茫茫的宇宙,而火星水的消失好像和金星不太一样。磁场毁坏在火星水的消失中起到了巨大作用。在人类居住的地球上,磁场好比盾牌,挡住了太阳向地球倾注的高能粒子,防止太阳风暴直接光临大气层和地面。现在的火星虽然还有很强的磁场,但已经没有像地球这样的规模。火星磁场大概在30多亿年前伴随火星内部的冷却凝固而逐渐被毁坏,使火星难以避免太阳风暴的全面袭击,大气中的水蒸气因此被分解为氢和氧,消失在茫茫宇宙。原苏联“福波斯”2号探测器发现,在火星黑夜的一侧现在仍有大量氧气向宇宙流失。科学家根据有关数据推测,过去火星的大气压曾是目前地球大气压的近3倍,而现在只有地球的五十分之一。海水可以变成蒸汽,又可以分解为氢和氧。火星大气的消失过程是问题的关键。

我们在2004年和2006年分别指出,太阳风不仅使彗星产生彗尾和地磁场产生磁尾,而且使行星产生“气尾”。彗星的物质损失和行星的大气损失同样起源于太阳风的作用。由于地球磁场可以使地球大气免受太阳风的直接轰击,因而地磁场对地球大气有保护作用。就行星大气散失速度的变化快慢而言,地磁场的强度变化和地球轨道偏心率的变化是至关重要的。

NASA新闻发布会和著名科学期刊《Science》发表了马文号的四篇论文,提供了最新证据。

 

彗星的质量如何逐渐消失?

 

彗星的轨道是扁长椭圆形、抛物线乃至双曲线。显然,沿抛物线或双曲线轨道运动的彗星是非周期彗星,它们会一去不返、逃离太阳系。椭圆轨道偏心率很大的彗星,其公转周期也很长,要几百年乃至几万年才回归太阳系一次,在人类文明史中只有短周期的彗星(公转周期小于200年)才被多次观测到。

肉眼看见的亮彗星,可从形态特征上分为三部分:彗核、彗发、彗尾。彗星头部(彗头)中央的亮点称为彗核。彗发是彗核周围延展相当大范围的朦胧大气。彗尾是从彗头往背向太阳方向延伸很长的淡淡光带。一颗彗星在绕太阳公转中,其亮度和形态随它离太阳远近(日心距)而变化。当彗星离太阳很远时(大于4天文单位),只是很暗的星点状,这主要是赤裸的彗核,或许还有未很好发育的彗发。随着彗星走近太阳,亮度增强,到离太阳约3天文单位时,彗发开始发展,更近太阳时,彗发变大变亮。到离太阳约1.5天文单位时,彗发的半径可达10100万公里。再近太阳时彗发略变小些。彗星过近日点后,随着它远离太阳,彗发也逐渐变小到消失。彗星从远处走到离太阳约2天文单位时,开始生出彗尾。随着彗星走近太阳,彗尾变长变亮。彗星过近日点后,随着远离太阳,彗尾逐渐减小到消失。彗尾最长时达上亿公里,个别彗星的彗尾长达3亿2千万公里,超过太阳到火星的距离。

究竟彗尾是怎样形成呢?17世纪时,牛顿认为彗尾是由于光的斥力作用,即太阳辐射压力。后来发现太阳风是彗星产生彗尾的主要作用力。所谓太阳风就是太阳向外喷射出的高能粒子流,太阳风的平均速度是每秒300500千米,对彗星造成强大的推斥力。太阳辐射及太阳风就是促成彗尾形成的两股原动力,所以彗尾要在彗星接近太阳时才出现,彗尾的方向永远背向太阳。当轨道偏心率极大的彗星向太阳靠近时,太阳风和太阳辐射将彗发物质吹走,形成背光的彗尾;当彗星向离开太阳的方向运动时,彗发和彗尾收缩。彗星每靠近太阳一次,就失掉相当大数量的质量,相当于彗星质量的0.1%1%。显而易见,短周期彗星的生命时期是短暂的。彗核表面物质在接近太阳时不断转变为彗发和彗尾,被太阳风吹散到太空[2]

 

行星的大气是如何消失的?

 

类比于彗星质量的消失,我们可以模拟出行星大气的消失过程。当轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时,太阳风和太阳辐射将一部分大气物质吹走,形成背光的“气尾”;当行星向离开太阳的方向运动时,“气尾”收缩。行星每靠近太阳一次,就失掉相当大数量的大气质量。这是近日行星原始大气完全丧失殆尽的原因,也是水星和火星的大气非常稀薄的原因。因为在近日行星中,水星与火星的轨道偏心率最大,分别为0.2060.093;而地球的偏心率较小,为0.017,金星的偏心率更小,为0.007。显然,近日行星的大气密度与其轨道偏心率成反比。类比与彗星的大气散失,就可以解释为什么近日行星中轨道偏心率大的行星大气散失的比较多,大气非常稀薄[3-8]。原苏联“福波斯”2号探测器发现,在火星黑夜的一侧现在仍有大量氧气向宇宙流失[1]。这一事实证明了火星背光气尾的存在。由以上推理可知,公转轨道偏心率很大的火星向太阳靠近的时候,背光“气尾”变长且质量损失变大;远离太阳的时候,背光“气尾”变短且质量损失减少。

行星的轨道偏心率不是固定不变的。例如,地球的轨道偏心率有10万年的变化周期,最大值为0.0607,最小值为0.0005。因此,在轨道偏心率最大时,地球大气散失较多,空气稀薄使保温性变差,因而使降温幅度变得更大,这就使地球气候的近10万年变化周期表现得尤为明显。这意味着地球大气的密度随地球轨道偏心率变大而变小,由此产生的氧气和臭氧的减少或消失可引发大规模的生物灭绝。火星探测发现的过氧化氢表明太阳风的直接轰击可破坏臭氧。美国空间科学研究所的科学家们在火星大气层中第一次发现了过氧化氢。科学家指出,这种化合物有剧毒,几乎可以导致任何生物死亡,也许这就是造成火星大气及其表面没有任何生命迹象的原因。科学家指出,过氧化氢在火星大气中的含量并不大,大概相当于地球大气中臭氧的含量。但是,过氧化氢却是造成火星大气充满二氧化碳和一氧化碳的最主要原因。如果没有过氧化氢的话,火星大气中应该有至少10%的氧气[9]

 

行星磁尾的形成和作用

 

地球有相当强烈的磁场,研究地球磁场的结果表明,围绕地球存在着一个地磁场,磁力线就从一极出发通向另一极,磁针在地面上任何一点所指的方向,就是磁针所在地方那个地点的磁力线方向。地球磁场受太阳风的强烈影响。太阳风是一种由太阳发出的高能带电粒子流。因为这些微粒带电,故太阳风具有磁场。太阳风磁场对地球磁场产生一种作用,好像要把地球磁场从地球上吹走似的。在地球的向日面,地球磁场被压缩,磁层顶到地心大约有10个地球半径的距离。在地球的背日面,地球的磁场形成了一个磁尾。在该方向25个地球半径的地方仍可测到地球磁场。磁尾的长度大概绵延40个地球半径左右。磁尾北部的磁力线指向地球,磁尾南部的磁力线则背向地球。磁尾内这两种磁性完全相反的部分之间的界面称为中性面,中性面上的磁场强度几乎是微乎其微。

这样看来,太阳风不仅使彗星产生彗尾和地磁场产生磁尾,而且使行星产生“气尾”。彗星的物质损失和行星的大气损失同样起源于太阳风的作用。由于地球磁场可以使地球大气免受太阳风的直接轰击,因而地磁场对地球大气有保护作用[3-8]

就行星大气散失速度的变化快慢而言,地磁场的强度变化和地球轨道偏心率的变化是至关重要的[9]

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-235439.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-918589.html

http://www.envir.gov.cn/forum/20043755.htm

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-918589.html

http://www.envir.gov.cn/forum/20054933.htm

 

三、行星大气消失速度与轨道偏心率有关:有关气候变化的课题

 

就行星大气散失速度的变化快慢而言,太阳风、地磁场的强度变化和地球轨道偏心率的变化是至关重要的。

我们发现,水星、金星、地球、火星的轨道偏心率分别为0.2060.0070.0170.093,大气浓度分别为极其稀薄、浓密、标准、稀薄。两者成反比的原因是,较大的轨道偏心率使行星在接近太阳时像彗星一样丢失一部分大气。

地球轨道偏心率在冰期时增大为0.0607,使大气浓度和二氧化碳浓度变低,降低了对地球表面的保温作用,导致10万年周期致冷作用的增强。由于地球轨道偏心率10万年周期项振幅不到近日点进动2万年周期项振幅的一半,其引起10万年冰期周期的作用受到质疑[11]。大气浓度变化、地壳均衡运动和强潮汐变化三种作用能增强10万年周期作用,给出10万年冰期周期的合理解释。

NASA新闻发布会和著名科学期刊《Science》发表了马文号的四篇论文,它们并非是火星大气层消失之谜的重大发现,而是提供了最新重要证据。

 

参考文献

1.何德功。火星上的水哪儿去了?磁场毁坏使"沧海""桑田"? http://news.tom.com 200403251306来源:新华网。http://news.tom.com/1003/20040325-777933.html

2.杨学祥陈殿友地球差异旋转动力学,  长春:吉林大学出版社,199885-89

3杨学祥陈殿友宋秀环太阳风、地球磁层与臭氧层空洞科学(Scientific American 中文版), 1999, 5):58~59

4.杨学祥陈殿友火山活动与天文周期地质论评, 1999, 45(增刊):33~42

5.杨学祥地磁层和大气层漏能效应中国学术期刊文摘, 1999,59):1170~1171

6.杨学祥陈殿友地磁场强度的轨道调制与自然灾害周期见:中国地球物理学会年刊2000. 武汉:中国地质大学出版社, 2000. 307

7杨学祥陈殿友构造形变、气象灾害与地球轨道的关系地壳形变与地震,2000,203):39~48

8 Yang, Xuexiang, Chen Dianyou, Gao Yanwei, SuHongliang and YangXiaoying, et al, Geophysical and Chemical Evidence in the Depletion of Ozone.J. Geosci.Res. NE Asia, 1999, 2 (2): 121~133

9杨学祥轨道偏心率、臭氧洞、地磁强度与气候变化。光明观察。2004-3-16,总127期,http://www.gmw.com.cn/3_guancha/2004-3/16/1080001.htm

10.杨学祥。星空探秘释疑:彗尾、磁尾与“气尾”。5-26光明网论文发表交流中心。

http://www.gmw.cn/03pindao/lunwen/show.asp?id=169

11. 杨冬红,杨学祥,刘财。20041226印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006213):1023-1027

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-934140.html

太阳风不仅使火星丢失大气,而且使火星向太阳系喷出尘暴

已有 1387 次阅读 2022-2-17 15:16 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

太阳风不仅使火星丢失大气,而且使火星向太阳系喷出尘暴

                        吉林大学:杨学祥,杨冬红

      美国“朱诺”号在地球前往木星的飞行当中,发现了尘埃粒子不断撞击到探测器上,数量非常的多,这样也足以证明这些粒子的空间分布。根据这些粒子的飞行轨迹最终美国科学家判断,这些粒子或许来源于火星。换句话说,被称为“沙漠星球”的火星正在为太阳系输送大量的尘暴!

我们在2006年撰文指出, 大气层对行星具有保温作用。当轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时,太阳风和太阳辐射将一部分大气物质吹走,形成背光的气尾;当行星向远离太阳的方向运动时,气尾收缩。行星每靠近太阳一次,就失掉相当多的大气质量。

我们在2006年发现,近日行星水星、火星、地球、金星的轨道偏心率分别为0.2060.0930.0170.007,大气浓度分别为极其稀薄、稀薄、标准、浓密。两者成反比的原因是,较大的轨道偏心率使行星在接近太阳时像彗星一样丢失一部分大气。地球轨道偏心率在冰期时增大为0.0607,使大气浓度和二氧化碳浓度变低,降低了对地球表面的保温作用,导致10万年周期致冷作用的增强。

事实证明,太阳风不仅使火星丢失大气,而且使火星向太阳系喷出尘暴,就像短寿命彗星不断丢失自身物质,最终完全消失一样。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1320347.html

相关报道

未来地球或被沙尘笼罩?美国宇航员重大发现,火星成为罪魁祸首 

2021-07-15 11:33

      最近一段时间刷爆关注焦点的不是世界局势也不是某个国家,而是火星。作为离太阳第四近的行星,一直是人类征服宇宙的重要目标之一。近年来除了美国一直致力于对火星的研究以外,中国天问一号着陆巡视器的首次着陆火星,再一次掀起世界各国对于火星的向往。有很多迹象表明,虽然火星大气以二氧化碳为主,但是一旦揭开其神秘的面纱,或许可以知道地球的过去和未来。那么在对火星的探测中,人类解答了哪些重要疑惑呢?

      美国“朱诺”号在地球前往木星的飞行当中,发现了尘埃粒子不断撞击到探测器上,数量非常的多,这样也足以证明这些粒子的空间分布。根据这些粒子的飞行轨迹最终美国科学家判断,这些粒子或许来源于火星。换句话说,被称为“沙漠星球”的火星正在为太阳系输送大量的尘暴!

      也有很多朋友会问,这项发现和身处地球的我们有什么关系呢?它释放沙尘又不会给我们带来沙尘暴,其实如果大家要这样认为就错了,虽然地球沙尘暴和火星没有关系,但是火星对太阳系释放的沙尘或许会在未来严重影响到我们的生活。如果美国航天航空局的猜测属实,那么在未来,或许地球会被严重的沙尘笼罩,甚至从此看不到太阳光。

      喜欢观察的朋友一定会发现,在每天太阳升起或者落山的时候经常会出现一道黄色的光,这道光往往会从视线的最左边一直延伸至最右,它就在太阳的下面,这道光也被称为黄道光。如果和美国科学家的分析相结合,这道光很有可能就是火星沙尘在太阳系中形成的星际尘埃,因为它具备了反射阳光的特性。

      那么言归正传,虽然这一系列推测均没有得到验证,但是说服力还是比较高的。如果这些都是真的怎么办?随着火星向太阳系喷射的沙粒越来越多,未来我们就只能生活在星际尘埃的反射光之下?当然不会,如果此猜测被坐实,或许未来人类就会开始对宇宙开始除尘计划,想象一下人造除尘车进入太阳系是什么场景?其实还蛮有意思的。

(文/轩仔)

https://www.sohu.com/a/477564154_100287479

地球、火星和金星的生物轮回:改变公转轨道偏心率是关键

已有 1075 次阅读 2022-1-10 12:03 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

地球、火星和金星的生物轮回:改变公转轨道偏心率是关键

                      吉林大学:杨学祥,杨冬红

行星公转轨道偏心率控制行星大气密度和温度 

我们在2006年撰文指出, 大气层对行星具有保温作用。当轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时,太阳风和太阳辐射将一部分大气物质吹走,形成背光的气尾;当行星向远离太阳的方向运动时,气尾收缩。行星每靠近太阳一次,就失掉相当多的大气质量。

我们在2006年发现,近日行星水星、火星、地球、金星的轨道偏心率分别为0.2060.0930.0170.007,大气浓度分别为极其稀薄、稀薄、标准、浓密。两者成反比的原因是,较大的轨道偏心率使行星在接近太阳时像彗星一样丢失一部分大气。地球轨道偏心率在冰期时增大为0.0607,使大气浓度和二氧化碳浓度变低,降低了对地球表面的保温作用,导致10万年周期致冷作用的增强。

由于地球轨道偏心率10万年周期项振幅不到近日点进动2万年周期项振幅的一半,其引起10万年冰期周期的作用受到质疑。大气浓度变化能增强10万年周期作用,给出10万年冰期周期的合理解释。

事实上,近日行星中,水星与火星的公转轨道偏心率最大,分别为0.2060.093,大气密度分别为极其稀薄和稀薄,表面温度也最低,水星平均地表温度为179℃(最高为427℃,最低为零下173℃,因为距离太阳最近),火星表面平均温度零下55℃。地球的偏心率为0.017,处于中等水平,大气密度标准,表面平均温度为15℃。金星的偏心率最小,为0.007,其表面的平均温度高达462°C,是太阳系中最热的行星。近日行星的数据表明,天文冰期理论得到精准的认证(近日行星公转轨道偏心率大时,大气稀薄,表面温度低)。

近日行星的大气密度与其轨道偏心率成反比,因此,近日行星中轨道偏心率大的行星大气散失比较多,大气非常稀薄。大气层可以保持地表的气温,大气的流失降低地表气温,这是10万年冰期周期与地球轨道偏心率10万年变化周期对应的原因,地球轨道偏心率变化范围为0.017~0.067,在偏心率极大值对应冰期的出现。

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根据米兰科维奇循环的天文冰期理论:火星目前处于轨道偏心率较大的大冰期时期,地球处于轨道偏心率较小的间冰期时期,金星处于轨道偏心率最小的极热期时期。

轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时产生的大气丢失,是冰期产生的根本原因。大气稀薄不仅是气温低的原因,也是与冰期伴随的生物灭绝的原因。而地球公转轨道偏心率变化周期为10万年和41.3万年等,于0.0050.058之间变化(见米兰科维奇循环)。

在近日行星中金星的轨道最接近圆形,偏心率最小,仅为0.006811。火星和地球10万年后也有可能变为金星目前状态,目前没有成为金星目前状态的可能。

火星的轨道偏心率最大,为0.093,地球的偏心率为0.017,金星的偏心率最小为0.007。在10万年的周期内,地球既不能变为金星,也不能变为火星,地球上的生命也不会完全灭绝。

      所以,在火星、地球和金星发生同样的超级火山活动之后,公转轨道偏心率不同,是决定地球大气标准,金星大气浓密,火星大气稀薄的原因。将火星公转轨道偏心率变小,将金星公转轨道偏心率变大,它们就可能像地球一样存在生命。

       一个星球的变化肯定要经过非常长的时间,也许未来有一天地球也将变得不再适合生命生存,到了那时,等待人类的就只有三种命运:

       一种就是人类和地球上的生命一起,消失在地球上,还有一种就是人类的科技发展到可以逃离这个星球的地步,而且还必须提前预知地球的变化。第三种,如果人类已经发展到能够改变整个星球环境的地步,那么就可以不用为这些灾难所担心。不过,要发展到这种地步,改变行星公转轨道偏心率是最廉价的一种。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1318624.html

      

参考文献

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 Coffin M F, Eldholm O. Largeigneous provinces . Scientific American, 1993, 269(4): 26-33.

杨冬红杨学祥.灾害频发和地磁减弱的关系世界地质,2011, 30(3): 474~480

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杨冬红杨学祥刘财. 2006. 20041226日印尼地震海啸与全球低温地球物理学进展, 21(3): 1023~1027

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杨学祥,陈殿友,张忠信,宋秀环。地球内核快速旋转与全球变化。科学,1997,(2):53-55

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