火星為什么是紅色的

羅杰?拉蘇爾

古羅馬人因火星的顏色而崇敬它，埃及人稱它為“紅色星球”。在太陽系的所有行星中，火星是唯一的紅色星球。為什么會這樣呢？

火星的微紅顏色是由以紅赤鐵礦形式存在的氧化鐵或三價鐵形成的。地球上有許多銹紅色的巖石，其形成需要氧氣，而氧氣源于生命。最早的證據來自西格陵蘭島上有38億年歷史的條狀鐵層，對應著光合藍菌興衰的生長周期。它們以富含二氧化碳的大氣為生，將氧氣作為廢物排出。

但是據我們所知，火星上沒有藍菌。其大氣中有少量稀罕的氧氣——只有0.13%。二氧化碳在其大氣中占了最大的份額——95.3%，氮氣占2.7%。那么，產生火星塵埃中赤鐵礦晶體的氧氣從何而來？

最有可能源于水。

通過環繞火星的衛星上的紅外儀器收集的數據及“機遇”號火星車于2004年拍攝的冰云，我們知道火星上有凍結的水。結冰的水位于火星的南極附近的地表下約1米處，埋在其極地冰蓋明亮的白色冰川下面。

但是這些銹跡的產生需要液態水。通過望遠鏡觀察，我們尚未發現火星上有液態水。人們在火星表面艱難前進的火星車上，似乎發現了火星上曾經富含液態水的跡象。

2004年，“勇氣”號和“機遇”號火星車發現，火星表面確實有縱橫交錯的水道。它們傳回了冰蝕谷及有蜿蜒小溪和卵石印記的圖像?；鹦巧显浭怯兴?，并且其之前的溫度比目前的-55℃的溫度要暖和得多。

火星上有水的更多證據來自2014年8月，那時“好奇”號傳回了其在蓋爾隕石坑著陸點的圖片，圖片中有均勻的層狀巖體。這是典型的在湖底形成的沉積物。

在此之前，“好奇”號鉆探了一塊名為“坎伯蘭”的火星巖石。巖石的礦物質中有很久以前嵌入其中的水分子。通常，水分子是由兩個氫原子和一個氧原子形成的，但有時一個或兩個氫分子會被一個較重的氘原子替代。大約每3200個氫分子中會有一個被氘原子替代。

在火星表面，正常液態水可以蒸發，而重水分子則留在其表面。由于重水分子與正常水的比例隨著時間的變化而變化，這就使我們能夠測量出火星上的水存在了多長時間，以及火星上曾經有多少水。

“好奇”號發現在大約40億年前火星上就有液態水。這些水最終成了地下冰嗎？我們一直想知道答案。

2015年3月，美國國家航空航天局的科學家在《科學》雜志上刊登了他們的發現。用基于地球的紅外望遠鏡觀測火星大氣，他們測量出了在極地冰蓋處有多少重水被凍結了。利用這個數據，他們計算出火星表面曾經有2000萬立方千米左右的水——比北冰洋的水量還多。但是現在的情形是，這些水只有13%變成了目前火星兩極的冰，另外的87%已經消失在太空了！

因此，我們相信，在某個時期火星上曾經有液態水。但是水從何而來？有兩個可能的答案：一、火星在形成時產生的水；二、載冰彗星和小行星帶來的水。希望在不久的將來會有確切的答案。