火星，我们来了

冯华 刘诗瑶

2020年7月23日，执行我国首次火星探测任务的“天问一号”探测器在中国文昌航天发射场踏上征程，中国人离探索火星的梦想更近一步。

早在2300多年前，诗人屈原就用一首长诗《天问》，发出了对宇宙洪荒、天地自然的疑问。“日月安属？列星安陈？”尽管现代天文学已经可以非常精确地回答这两个问题——太阳系的引力维系着八大行星绕其公转，然而关于生命、人类、太阳系乃至宇宙的起源，还有太多的未解之谜。

这也是中国行星探测任务“天问”名字的来源，“天问一号”任务的目的地瞄准火星，它的成功发射拉开了中国向更遥远的宇宙深处探寻的序幕。

火星，作为太阳系里与地球最为相似且距离较近的行星，从古至今，人们都对这颗星球有着无限遐想。

从地球上仰望星空，火星仿佛是夜空里的一簇火光。它看起来忽明忽暗、忽大忽小，令观者迷惑，因此，火星在古代被赋予的中文名字叫“荧惑”。其中“荧”代指火星表面发射的红光，“惑”则出于古人对火星运行缺乏规律而感到的困惑。

火星为什么看起来是红色的？中国科学院国家天文台研究员郑永春说，这是因为火星表面有紅色的赤铁矿，呈现出橘红色。另一个原因则是沙尘暴。火星上风力很大，会引发猛烈的沙尘暴，一来就几乎席卷整个星球表面，持续多月不停，还充斥着扶摇直上的龙卷风。当扬起的沙尘覆盖火星，遮住了原本灰褐色的沙砾和石块，就造成了“红色星球”的错觉。

地球是太阳系由内往外数的第三颗行星，火星则位于地球的外侧，是太阳系的第四颗行星。因为自然环境与地球相似，火星又被称作地球的“姊妹星”。实际上，地球要比火星大得多。地球平均半径是6371公里，火星半径约为3398公里，大致是地球的一半，体积则约为地球的1/7。火星的表面积，与地球的陆地面积差不多。

假如站在火星表面，会发现这里的地形地貌与地球非常相似。事实上，作为类地行星，火星同样具备核、幔、壳等内部构造。人们习惯用“荒漠行星”来形容它的地貌，这里分布着高原、平原、峡谷和火山。

火星上也有四季更替。只不过，如果用地球日来换算的话，火星上一年大约有23个月。这是因为地球环绕太阳一周大约需要365天，火星绕太阳一周则约为687天。郑永春说，如果在火星上过日子的话，每天的昼夜长短跟地球上差不多。

“东西方在古代一直赋予金星很多美好的想象，但实际上，金星的表面非常灼热，温度有465-485摄氏度。反而是曾长期被认为‘灾难“不吉的火星，随着科学认知的加深，逐渐被发现与地球有太多相似之处。”郑永春说。

像地球一样，火星上也有大气，可惜密度仅为地球的1%，约相当于地球上33千米高处的大气密度，极为稀薄，成分以二氧化碳为主。对于喜欢看云的人来说，到火星上恐怕会失望。郑永春说，火星上的天空大多数万里无云，偶尔会有云层出现，但是颜色偏白、厚度较薄，像我们熟悉的地球卷云。

事实上，人们对这颗“红色星球”格外青睐的重要原因，是在这里发现了有水存在的明确证据。有水，就代表着有生命存在的可能。根据航天器的探测结果，清晰可知火星上有海岸线和湖泊的遗迹、干涸的河道、冲积扇等流水地貌，这些都表明火星在历史上曾经有大规模的液态水。目前，尽管没有探测器发现肉眼可见的液态水，但在火星地下已经发现了盐度极高的卤水。2018年，有科学家宣布在火星南极冰盖下发现了盐水湖存在的证据。

正是由于火星与地球的诸多相似之处，火星一直是人类心中的“热门星球”，引发着人类对地外生命的热烈猜想。

“世界各国的行星探测大致聚焦于这几个问题：太阳系的起源与演化，生命的起源与演化，地外生命信息的探寻等。这也是行星探测试图回答的问题，即我们从哪里来，又将到哪里去。通过行星探测，人们试图找到人类、太阳系乃至宇宙的起源与演化的奥秘。生命的出现是必然还是偶然？我们能否在其他的星球，尤其是跟地球类似的火星上，寻找到生命起源的证据？这些都是科学界非常关注的重大问题。”国家航天局探月与航天工程中心深空探测工程总体部部长耿言说。

火星，到底是地球的过去，还是地球的未来？这在科学界尚无定论，但毫无疑问，对火星的持续研究将加深人类对地球生命起源和演化的理解。

专家介绍，火星探测大约分为三个阶段，几乎贯穿整个人类航天史。人类对火星的探测主要以飞越、环绕、着陆、巡视四种方式进行。

第一阶段是早期的飞越探测。主要以火星飞越探测、传送火星图片与探测大气参数为主，但探测任务成功率并不高，仅有一例成功完成任务。第二阶段是初步了解火星表面。以轨道环绕与着陆探测为主，主要任务包括传输图像，探测大气、磁场、地表温度等。第三阶段则是探寻火星生命迹象。探测方式主要为着陆和巡视探测，主要目标是寻找火星上水存在的证据和生命迹象。其间发射过多颗探测器，在火星上成功找到了水存在的证据。

专家认为，火星探测成功率低，特殊的环境、遥远的距离带来巨大的挑战。尽管人类在月球探测方面积累了一定经验，但在火星探测方面仍然是一个新手。不过，现有开展的一系列围绕火星的活动，都在潜移默化地培养着公众对火星的感情。这种对火星的好奇和向往，反过来深深影响着人类对自然科学、人文科学等重大命题的思索。

（选自《人民日报》2020年7月27日，有删改）