图源Allaboutmars

在大多的视角里，火星是迄今为止我们所探测到的最像地球的行星。它有着一个被水淹没的历史、大量的被侵蚀的痕迹、裸露的沉积岩、火山、云层、冰盖、沙丘以及干涸的河床等特征，这里的地质学历史的有趣程度能与我们栖居的行星相媲美。

图解：（火星小知识/尺寸）地球直径7926英里，火星直径4220英里，月球直径2159英里， 图源Allaboutmars

但火星的半径只有地球的一半，位于距离太阳相对更远的地方，火星因此经历着一个与地球截然不同的命运。不管在我们星球的何处，海洋布及之处就有生命的繁荣印记，火星却显得寒冷，干旱并且非常荒凉。尽管在火星表面发现了液态水，也没能改变火星和地球演化道路上分道扬镳的状况。缺乏对于这一事件的知识，对于地球走上趋同的命运的恐惧将向我们逼近： 以荒废结束，任何欣欣向荣的生命存在的地方都将化为极端的荒地，这些荒芜将比我们视野所触及之处更加辽远、广泛。

图解：（火星小知识/重量）如果你在地球上有45.5kg，那么你在火星上只有17.3kg, 图源Allaboutmars

图解：（火星小知识/距离）太阳到地球和火星轨道的平均距离， 图源Allaboutmars

NASA制定了MAVEN计划(Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission火星大气以及挥发物演化任务)来研究火星是如何变成如今的模样的。通过衡量火星大气层和太阳的互动，分子和离子如何在深层空间中涨落和丢失；检测太阳风暴，电晕和其他的大气层效应。我们不仅能了解到如今火星上在发生什么，也了解到它如何变成这么一个荒芜的世界。并且，在2013年发起的MAVEN计划，有着和巡视器，着陆器和其他环火星卫星交流的能力，这意味着它能不用凭借每20分钟一个来回的与地球间的互动信号来作业，从而从多种角度提取提取有效的数据。

图解：MAVE计划 图源：Wikipedia

MAVEN计划宣布了他们的第一个科学结果，伴随着极度精确的信息，这个结果给予了我们的期望一个巨大的确认。

在太阳系形成的早几百万年里，水在火星上充裕和活跃，以海洋，河流，雨以及更多形式存在着。

然而，在火星形成的一亿年间，它的球极磁场改变了，星球上的保护的主要能源被太阳风暴带走。

就如在火星大气层顶端的衡量里，太阳风暴这一快速移动的粒子里（大多都是质子），以一百万迈这一惊人的速度（447,000m/s,大约是光速的0.15%）撞击着这颗红色行星。

图解：一场太阳风暴正在接近火星。图源：NASA

与太阳风对撞的例子移动如此之快，以至于他们有足够的能量从火星的重力逃离；火星的大气层因此每秒都在损失100克的质量。

图解：太阳风和火星大气层上端交互，但在地球上时却因为地球磁场偏转而过。图源：NASA

另外，太阳风暴的发生，巧合地击打着火星的大气层，就如现在地球经历的一样。当这些粒子顺着我们星球的漏斗状磁场进入磁极时，产生极光，火星缺乏磁场意味着火星一整颗行星都在经历风暴。就算是在最弱的风暴下，大气层丢失的速率也能上升10-20个百分点（这不只意味着每秒丢失四分之一磅的质量，也意味着每秒都在经历着最糟糕的重大遗失）。并且在整个行星的表面都能看到极光，极其壮观。

我们也了解到大气的丢失时循序渐进的，将要花上几千万年到几亿年，这意味着两个重要的点：

如果早期的火星表面有生命，缓慢改变的大气足以让我们相信这些生命可以在这么一个时间里找到合适的位置并且延续至今。

如果我们决定通过使用人工土地来改造火星从而创造一个致密的大气层，它就能够生存几百万年直到我们需要补充它之前。

有趣的是，如果我们对火星什么都不做，现今的大气层丢失速率意味着火星将要在接下来的两百万年内完全变成一个无氧星球，把它变成一个类似水星或月球一样的行星。

并且，这样的过程也有着其它因素导致，Maven计划并不能简单地向大众解释背后的原因。如果火星被小行星包围，火星大气层质量严重丢失的情况一样会发生；如果太阳耀斑在太阳系的早期更常见的话（这里仅做假设），早期的火星大气层丢失将会更剧烈；其它的原因例如溅镀，热量丢失以及光化学过程都可能导致大气层的丢失。Maven只透露给了我们其中一个因素，刚好是我们认为的最主要致因之一。

好消息是Maven计划不止达到了期望的目的，其从某种程度上来说还超越了其设计的有效性，更像是一个等待机会的人。最大的两个惊喜就是光弥散，一个遍布整个星球的极光，也被叫做“（transient metal layers）瞬态金属层”现象，也就是当星际尘埃和火星碰撞时我们所能看到的现象。这将留下一层稀薄但富含重元素（大多数为金属元素）的表层于大气层上端。就如计划还在进行，我们还可能知道更多的信息。

对于我们来说的好消息是，地球上的磁场没有展现出任何立即停止的迹象。它的核心能量可能会翻转和转变，南北极对调，但是我们应该继续保护太阳风所导致的可预见未来：至少在几亿年之后。我们应该想象得到，有一天我们将遭受和火星同样的命运，但是我们却是在太阳将我们烤成脆片的很久之前就预先达到了这般境地。

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3. Ethan Siegel- Ethe-forbes

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