探索火星形成之谜

火星

    天文学上也是无奇不有，有人把小行星比喻为流产的胎儿，也有人把火星看作是已没有生命的死尸，并且认为是被谋杀致死的。不过状告木星的人却没有了，只有我们现在却还要把木星牵扯进去，下面将会讲明我们的理由。因为我们的内容主要研究火星是怎样形成的，对于火星上的生命是否进化到了高级人类，我们却很少研究，更不会像科幻小说家在写火星人和地球人谈情说爱的故事。因为过去很多人认为火星上有运河，有运河当然就有人类。但后来经过宇宙飞船的考察，才发现火星上满目荒凉，哪里有人类的影子，连细菌都不能生长，于是一些人就称火星是死了的行星。现在的火星是行星的尸体。
   

        火星表面山脉         火星探测器拍到的火星地面情形

    从宇宙飞船拍回来的照片上看去，火星上确实存在过丰富的液态水，火星表面上的河床和地球上的河床相比有过而无不及。不过有些看来像金字塔和人面像的东西是否真的是火星人的作品我们无法肯定，反正有英国汉卡克等人写了一本二十多万字的巨著去论述这个问题了，我们何必“看蛇添足”。因为蛇不是我们画的，我们无权说画蛇添足。人类虽然对火星有点失望，但也只能承认事实，我们的任务就是找出火星为什么过去有水而现在没有了的原因。
　

    我们认为火星之所以成为现在这个样子，根源仍然在木星上面，但不会去控告木星，因为这是自然规律，在天体原子模型理论看来，一切都是必然的，像数控机床一样，会在计算机程序控制下进行产品加工一样准确无误。我们的目的就是破译太阳系的加工程序，揭示天机。

    现在我们进一步来讨论火星的形成。当太阳变星形成了许多小行星以后，半径收缩到1.5天文单位时，又在哪个区域脉动，并且也形成一个质量谱。原来小行星区是2.7天文单位，现在是1.5天文单位，轨道半径比小行星区小了一些，因为物质绕变星运行的轨道角动量密度可以小一些。地球上发射卫星也一样，发射高轨道的卫星要比发射低轨道的卫星花的能量多。所以在火星区质量谱中的气体的总质量肯定会比小行星区大一些。但也多不了多少，总质量最多也只能有地球质量的百分之二三十左右，这是参考了现在火星的质量是地球质量的百分之十后提出来的，因为考虑到形成火星过程中，气体环内的物质会损失一部分。 变星在火星区脉动，其脉动范围大约是0.15个天文单位，其质量谱的范围要小于这个数量。设想一下，质量只有地球百分之二十左右的物质散布在这样大的区域内，密度肯定是不大的。 但是考虑到木星的引力仍然会对火星的质量谱进行干扰，虽然干扰程度比小行星区小得多，但谱线一定也变宽了，所以火星区质量谱中仍然不可能形成单一的行星。铁镍元素不可能成为统帅。所谓统帅，就是以铁镍元素为核心，形成单一行星胎，再由行星胎吸引其他元素组成单一的行星。
   

    我们可以看到，Si、Mg、O、C的元素宇宙丰度加起来，远远超过铁元素宇宙丰度的百倍，它们之间谱线又相邻。在木星引力干扰下，这些元素之间几乎混合在一起了，因此它们之间可以形成很多矿物质，对比起铁谱线中的丰度来说，Mg、Si谱线中的物质丰度就非常大了，这样一来由Si、Mg元素组成的氧化物及矿物质，就可能聚合成火星的行星胎，成为火星的核心物质。所以火星和地球不同，地球是铁心，火星是石心，所以地球有磁场，而火星没有磁场。
   

    我们又可以看到，Si、Mg元素，离C、N、O谱线很近，因为这三种元素，很容易和H元素化合成水和多种有机物，其中包括氨基酸。所以当气体环的温度降低到100℃以下时，外环的水蒸气凝固为水。从这时候起，火星胎必然要大量吸收水和其他有机物。这样，火星的质量，初期可能比现在大得多，那时候火星表面很大部分是水和有机物组成的海洋。它比地球的含水百分比要多得多，它是近水楼台。因为水中含有丰富的有机物，特别是氨基酸，所以火星形成初期肯定有利于生命的演化，后来生命到底演化到什么程度，我们没有研究，但绝对没有演化到高级人类。
　

    火星吸收了大量水分以后，它的质量大了，引力也增大了，这时候它会反过来吸收内环的物质，但是火星的引力方向和太阳的引力方向刚好相反，所以火星要吸引内环的物质是不容易的。铁谱线处于火星的内环，所以火星只能吸收少量的铁元素散布在它的表面，就像穿上了一件很薄的铁元素衣裳，打扮成了红色的行星，但它内部的重元素是很少的，所以现在火星的密度只有3.94。这和地球表面的岩石密度相当。但是应当肯定，火星形成初期，它的平均密度也许只有3左右，因为那时它含有大量的水。
　

    现在再来讨论火星一个非常关键的问题，就是火星形成的初期的自转速度的问题，有人参考了外行星的自转速度，认为现在火星自转一周等于24小时37.4分是太慢了。相反，我们认为火星形成初期，它的自转速度应该很慢，有可能自转一周要几十天，就像金星那样。因为形成火星的行星胎靠近外环。当然火星应该顺转。
　

    行星自转的快慢，要看行星胎形成的地点，拿地球来说吧，地球的行星胎形成在铁谱线上，地球行星胎形成以后它主要吸收外环的物质，如Si，Mg及其矿化物和更远的冰物质。因为外环的物质角动量密度比较大，所以当行星胎把外环的物质吸收到自己表面上来时，自转速度就很大了，所以地球的自转速度就比较快。但是火星就不一样了，火星胎形成在Si，Mg谱线上，以它为中心，它一方面吸收外环的水和有机物，另一方面也吸收内环的P，S，Ca，Cr，Fe等元素，吸收外环的物质使火星自转速度加快，吸收内环的物质使火星自转速度减慢相互抵消所以火星形成初期的自转速度比地球自转速度慢得多。也许自转一周几十天。
我们是从火星胎形成的地点，得出火星形成初期自转速度很慢的，如果初期火星自转速度确实很慢的话，下面就有文章可做了。因为火星表面有大量的水，如果火星的自转速度像现在那样快的话，由于火星表面每次受阳光照射时间不长，当温度要升高到冰的溶化点时，天又黑了。到了晚上，表面的温度又下降了，所以火星表面的温度永远在冰点以下。即使火星表面有水，也不可能流动形成河床。
　

    如果火星的自转速度很慢的话，情况就不一样了，我们假定20天自转一周，那么它白天的时间有10天，晚上的时间也有10天。当火星白天的那一面，就可以连续受太阳的照射10天，相当于240小时，那时火星表面的温度可以连续升高到水的冰点以上，甚至升到气化点。应该说，那时火星的气压不会有地球大，因为它的引力比地球小，所以气化点不会到达100℃。意思是说，如果火星表面在晚上时都结成冰的话，那白天连续在太阳光下照射240个小时，那时冰全部溶化或气化了。就会在火星表面形成大洪水。不过理论上要求，这些水必须大部分气化，气化后变成云。因为只有云才能在火星高空实现循环，水可以从天上落下，又从高地流到低地，才能造成火星表面无数的河床。另外云又能从白天的上空对流到晚上的上空，使火星晚上下起大雪，使火星黑暗一面形成无数的雪山。这些雪山一到了白天，被太阳一晒又化成了水，形成大的洪水冲刷地面形成了无数的河床。
如果火星表面长期冰冻，再多的水也不可能造成河床。当然，火星表面也可能有这种情景，南北两极永远结着冰，像地球那样，而只在赤道附近才有液态水和水气出现。这都是由火星自转速度来决定。
　

    现在至少可以肯定，当初火星赤道附近，白天总是倾盆大雨，雨水、雪水相加，造成河流上洪水滔滔，遍地汪洋大海，狂风大作。一到晚上，从白天那一半球吹过来的水汽，立即结成大雪和冰雹，像是天塌下来一样，大量的冰和雪落到地上。如果火星自转速度足够慢，太阳晒得南北两极的冰也溶化了的话，就连两极也是这样的天气。请读者不要以为我们是在写科幻小说，当时火星上只能是这样，才能造成火星表面无数的河床。而且这种天气不是一天两天的事，至少也有几亿年的时光。如果当初火星上有居民的话，那他们是早上看雪山，中午看洪水，下午看天旱，晚上看下雪。那是很有诗意的。 在这种天气下，也许两极地区附近的温泉中，生命可以生存和进化。