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测量学——火星水之谜——千百年的疑问

新华社 2009/6/19

   许多年来,人类对火星这颗太阳系中惟一与地球类似的星球寄予了最大的希望,希望能在这颗地球的邻居上发现生命。而生命存在的第一条件是水。
   早在1877年,意大利天文学家乔瓦尼•莎帕雷利声称,他发现火星表面的线条状痕迹,并管它们叫沟渠。但有人把“沟渠”译成了“运河”,所以才使人们认为另一个智慧文明在火星上建造了一个供水系统的遐想。后来,一个名叫洛威尔的古怪贵族对这一“遐想”推崇备至,他为此在美国亚利桑纳州的沙漠上建造了一座属于自己的天文台。19世纪90年代,这位洛威尔先生开始画图,描绘从火星冰盖流往干燥赤道的复杂灌溉系统。
   然而,1965年,美国“水手4”号飞船发回的原始照片打碎了人们对火星上一片汪洋的设想,因为照片展现给大家的是一个干燥的、几乎没有空气的、满目火山口的世界。后来的一些火星探测旅行证实,莎帕雷利的观点多少是对的。在他绘的地图上,有一条沟渠跟一座长2500英里的大峡谷正好对应。而且,火星上许多被侵蚀的沟渠似乎也证实,在火星的表面上,的确有水冲刷的迹象。这些图片引发了一种新观点:即使火星如今已是一片死寂之地,但也许在过去,它却是一片温暖、湿润的沃土。
   随着星际探测技术的发展,人类对揭开火星水之谜的愿望越来越强烈。1999年6月12日,法国6家研究机构经过初步研究认为,一块在撒哈拉西北部发现的火星陨石上可能含有来自火星深层的水。据主持这项研究的法国国家宇宙科学研究所所长菲利普•吉莱介绍,这块陨石重达104克,是法国两名陨石探询者在撒哈拉西北部发现的。这位地质学家说,通过对陨石中所含水中的氘和氢的比例关系进行测量,人们可以判定这些水是来自星球表面,还是来自星球内部。他说,以前发现的3个含水火星陨石上留下的都是被火星表面的水侵蚀的痕迹,而新发现的“西北非洲817”不同,它的氘氢比例几乎与地球上的比例相近,这表明,它所含的水是来自星球内部,而不是星球表面,这几乎就能说明火星内部还有水,这些水还保持着最原始的形态!
   2001年,美国宇航局公布的一项最新研究结果显示,又有新证据证明火星上曾经一度是一片汪洋,火星每平方英里拥有的水量曾经超过地球,因为研究显示,火星大气高层中包含大量的氢原子,氢原子是组成水分子的主要元素,这些氢原子显然是水分子分解后形成的,因为氢原子的质量与构成水分子的氧原子相比较低,所以会升至大气高层。这项研究是人类首次在火星大气中探测到氢原子。
   “奥德赛”———揭开千年之谜
   然而,真正为人类和科学立下找到火星之水大功的是去年4月8日发射升空的美国宇航局的“奥德赛”探测器。为了洗刷1999年两次火星探测失败的耻辱,美国宇航局是花了整整3年时间,投入2.97亿美元才研制成功“奥德赛”的。
   “奥德赛”果然不负重望:经过长达半年的飞行和数月的轨道调整,“奥德赛”火星探测器所携带的科学仪器10天前相继启动,开始了对火星的测绘工作。“奥德赛”火星探测器发回的所有数据及观测结果都由美国宇航局下属的喷气推进实验室来处理。科学家通过对“奥德赛”火星探测器传回的大量数据进行分析研究后发现,火星上的水是以冰的形式存在于火星表面的尘埃层里。科学家说,新发现表明火星上存在大量的水可能支持火星上有海洋生命的理论,因为水是生命活动所必需的重要元素。
   喷气实验室负责奥德赛项目的科学家罗格•吉布斯说,观测结果超出了科学家的预想。借用负责该项目的另外一名科学家斯蒂芬•桑德斯的话说,“奥德赛”火星探测器开始进行为期917天的火星地图测绘任务才不足两个星期,其观测结果就已经开始改变科学家对这颗行星的看法。
   火星探索狂潮即将到来
   火星有冰,有大量冰的发现带来最直接的结果是
   必然掀起人类对火星探索的狂热。
   飞往火星这颗太阳系里惟一和地球类似的星球是人类多年的愿望。自1960年以来,人类已向火星发射了三十艘无人飞船,对火星进行了详细的研究,总成功率为40%。前苏联在1960年10月10日向火星发射了世界上第一艘无人飞船,但未到火星即失踪。到1988年为止,前苏联共发射了15艘飞船,失败了11次,只有4艘飞船成功到达火星并取得了一些数据。俄罗斯只在1996年发射了一艘“火星96”飞船,刚发射完即坠毁。
   美国自1964年11月以来发射了13艘无人飞船,其中5艘在到达火星后或在途中出了问题,其他8艘均成功到达,并送回了大量数据资料。“海盗1”号和“海盗2”号以及“火星寻路者”则成功地在火星表面登陆。日本在1998年7月4日发射过一艘火星探测飞船,由于推进器问题推迟了到达火星的时间,随后便围绕太阳运转,成了一颗在太空长期漂泊的小行星(未完,下一页

  

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