#火星可以看做死亡了的地球吗#
从行星演化的角度来看,火星实际上是早夭的地球。
一、形成
无论是火星还是地球,它们形成的原因和过程都是很相似的:大约50亿年前左右,太阳系中只有一团炽热的星云物质(也有理论说是冷的星云物质,我们不考虑这些争议,只讨论大致的行星演化过程),这团物质中的绝大部分物质(比如氢元素)都来自一团星际云,另外一些重元素则来自于上一代恒星爆炸后抛飞出来,它们构成了原始的太阳星云。在星云形成之后,它开始绕着中心旋转,其中99%的物质都汇聚在中央并点燃核聚变(因为中央处温度和压力极大)形成了太阳,剩下的1%的物质围绕着太阳运动,这些物质就是整个太阳系内所有大小行星的起源。
在这些物质围绕太阳运动的过程中,会冷却凝聚行星小的固体物质,一般被称为星子。太阳释放的光和热对星子造成了分选:离太阳近,温度高,离太阳远温度低,所以在离太阳近的地方保存的都是耐高温的含铁量高的星子,远一点的地方则是不那么耐高温的石质星子,再远一点就是那些完全不耐热的水、冰、气态星子。
太阳系形成时,由于太阳热量对星子造成的分选,随后,星云物质们开始冷却形成液态小颗粒,液态小颗粒又继续冷却形成固态小颗粒,固态小颗粒继续碰撞,就好像贪食蛇那样,大的吃小的,越长越大,变成无数颗小行星。小行星们继续碰撞,于是就变成了八大行星。也正是这样,我们的太阳系的八大行星基本上都是沿着相同的轨道面围绕太阳运动,而且离太阳近的地方是水、金、地、火四颗岩石行星,离太阳远的地方是木、土、天、海四颗气态行星,而且它们的密度大体上是逐渐降低的。
所以,实际上从这个角度来看,火星和地球的形成过程是没有什么差别的。但是它们的命运实际上是由出生地决定的:地球靠太阳更近,因而含铁物质更多,岩质物质也更多,火星因为远离太阳,铁质物质少,岩质物质也少,同时又因为邻近木星,木星的大引力可能阻挡了火星吸收更多岩质物质,因而火星要比地球小很多。
二、演变
岩质行星在形成最初,如果体积大到一定程度以后,最开始基本上都是岩浆球的状态。这有多个方面的原因:
一方面是因为岩质行星形成于无数小行星的撞击,撞击的动能转化为热能,让岩质行星表面熔融,变成岩浆;
一方面是因为在岩质行星表面熔融后,液态岩浆因为受到重力的作用,重的元素下沉,轻的元素上升,重元素下沉时候重力势能也会转化为热能;
另一方面是小行星都含有微量放射性元素,放射性元素的衰变会释放热量,这些热量无法让单个的小行星熔融,但是当它们都汇聚在一颗较大的行星上之后,会在这颗行星内部源源不断地释放热量,维持行星的内部的高温;
所以,在形成之初,地球、火星(甚至金星和水星也一样),都是一个岩浆球(或者至少半熔融状态)。
太阳系诞生之初,四颗岩石行星可能都是这种岩浆球状态,但是由于宇宙背景温度是-270℃左右,所以按照我们的常识(其实是热力学第二定律),炽热的岩浆球马上就会降温。而又按照常识,这个岩浆球的表面就会首先降温,越往深处降温越慢。随着这种降温,于是岩浆球就自然形成了圈层结构:地壳、地幔、地核(火壳、火幔、火核?)
(补充:地球上的降温,是热传递和热对流,比如一杯热水通过空气传递热量,但是宇宙空间内的降温主要是热辐射式的降温,因为宇宙空间内是真空状态,气体极为稀少,因此主要以辐射电磁波的形式向外传递热量,但是这种降温方式效率比较低,所以地球才能在数十亿年后地核内依然保持火热)
当形成圈层结构之后,由于星球自转速率与内核自转速率的不一致,这种自转速率之差就导致内核就像是一个发电机的转子一样,而地幔(火幔)则就类似于转子外层的线圈一样,这就形成了一个巨大的行星发电机。电生磁,这个我们在初高中物理就学得到,我们甚至能利用右手螺旋定则来大致判定磁场方向——就这样,在地球和火星外部就形成了一个巨大的行星磁场,这个磁场能够起到偏转太阳带电离子的作用,就好像是一个大大的护盾,护住了初生的地球和火星。
行星磁场能保护行星表面生物不被太阳风破坏,让我们的视线回到星球表面。在形成了圈层结构之后,行星表层的温度已经降到足够低,这时候大规模的降雨将雨水汇聚在地表,形成了最早的海洋——桥豆麻袋!雨水怎么就突然出现了????
这些雨水的来源很简单:岩浆!
在现在的火星和木星之间,有一个小行星带,这里的小行星都是从太阳系形成开始就一直存在的老物件了,它们的年龄可能跟地球、火星的年龄一般大,但可能由于木星引力的干扰,导致这些小行星一直没能形成一个大的行星,于是它们留到了现在,地球上绝大部分掉落的陨石就来自于小行星带,它们是我们研究太阳系往事的窗口。早就有地质学家们对掉落的陨石的化学成分进行了分析,在分析后发现,这些陨石中或多或少都含有一些水分,少的1%,多的10%以上,这些说明水在整个太阳系是广泛存在的,它们以化合物、结晶水等形式存在于小行星中。
那么问题来了,当这些小行星碰撞到一起形成了大的行星后,水去了哪里呢?它们都去了岩浆里。一旦岩浆球开始冷却,岩浆中的水分将会以水蒸气的形式存在于空气中,等到行星表面降温后,水蒸气凝结,水分下降,于是就形成了原始的海洋。此外,在行星的岩石外壳形成之后,也会有大规模的火山喷发,这些火山喷发也会源源不断将岩浆中的水分带到地表。
另外,随着岩浆喷发,一起被喷出来的还有诸如二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、一氧化碳等多种气体,这些气体与水蒸气一起构成了原始行星的大气。所以在这一阶段,地球和火星其实也都没什么差别。
火山喷发出来的气体就是早期大气的来源,随后,到了大约42~37亿年前,整个太阳系中发生了一次大规模的小行星碰撞事件,几乎所有的岩质行星都被许多小行星撞击,在行星表面撞出了许多陨石坑,这就是我们现在在月球、火星、金星、水星等星球上都能看到密密麻麻的陨石坑的原因。在地球上其实也有,只不过地球还是“活”着的,数十亿年来的风雨的冲刷,让这些陨石坑已经不见踪迹了。
在水星、金星和月球上都还能看到来自数十亿年前小行星撞击的痕迹,在这一期间火星与地球的发展其实是很类似的,在地表形成了大量的河谷、河网、峡谷、湖泊,这些流水地貌与地球上的水流地貌非常相似,有科学家就曾经专门通过对比火星和地球流水地貌的规模和特征,从而推断火星上这些河流中的水源、水流量等等信息,有人甚至推测,曾经火星上某些河流的水流量可能是地球上亚马逊河水流量的10倍。在这些水流的作用下,火星表面不少地方还发育了非常多的沉积岩,这一点也与地表类似。我们近年来发射到火星上的探测器也都观察到了这些特征。
有水的火星可能长这个样子,火星上的河口三角洲,此外,如果考虑到地球上38~35亿年前左右就已经演化出现了原始的生命,因此我们甚至可以推测,很可能在火星上也有可能已经有原始的藻类生命演化了出来。
但是好景不长,火星很快就夭折了。
三、早夭的火星
正如前文所说,地球和火星的命运,其实是由它们出生位置决定的(真·投胎决定论!)。
由于出生位置的不利,导致了火星个头小,因而其引力也比较小,无法保持住其本身的大气,所以火星表面的气体实际上是持续不断地向外逸散到宇宙中。就好像是一个漏气的气球,要是火星内部岩浆还能持续向外排水排气,那么还能维持下去,但是可惜的是火星的内核也很快就凉凉了。
这也可能是由于火星个头小的原因,导致火星热量散失比地球快很多,也可能是由于火星形成时候构成火星的金属物质比较少,这导致了放射性元素比地球少,因此内部产热量也比地球少很多,所以火星快速冷却了下来。可能从37亿年前开始,火星内核就已经开始降温,到了35亿年左右,火星内核的大部分已经凝固,到了30亿年前左右,火星内核绝大部分都凉透,只剩下局部岩浆还处于冷却中了。火星上火山活动和地表水的分布时限一一对应 。
凉下来的内核再也无法通过旋转产生星球级别的磁场,也无法通过火山喷发为火星地表带来水蒸气,于是火星上的水分和气体持续性减少,缺乏了磁场保护的火星也变得环境恶劣起来,处于演化早期的生命们要么寻找地下深处有水的地方潜伏,要么干脆就灭绝了。
到了这时候,火星上的所有演化历程就一下子停滞了下来:
没有了水,意味着改造火星表面最大的动力已经消失了,火星的地貌也就停留在了被小行星轰炸的样子。
稀疏而干燥的大气,让火星表面的风都吹的有气无力,即使是经过30多亿年的改造,也只是在局部地区改造出了少量风蚀地貌,这与中国新疆的雅丹地貌成因一模一样,都是由风吹沙粒,不断刮削岩层所形成。
火星地表的雅丹地貌,没有水、大气和磁场的保护,火星上的生命也没有机会演化成多样化的动植物来,而地球上的动植物也是改造地表地貌的一大动力。
早夭的火星上,因为演化的停滞,几乎保留了它35亿年前的样貌,成为一个我们研究太阳系早期行星演化的良好样本。
而也正是因为火星上有过水和大气,也让火星变成了我们寻找外星生命的一个良好场所——我对于寻找到火星生命或者是生命证据非常看好。这实际上对于研究生命起源和演化也非常有意义,一方面能够证明我们如今的生命从无机物通过化学方式演化出来的理论,一方面也能证明在宇宙中可能生命是非常普遍的。
另外,正如我前文所说,水都来自于岩浆,所以我对于火星上存在水这件事情毫无质疑,火星南极的水和NASA凤凰号探测器在土壤中发现的水冰都说明了这一点。
四、“活“地球
相比于火星,地球真的运气很好,合适的离太阳距离,合适的大小,使得地球降温慢,气体也不容易逸散。
降温慢的结果就是让地球处于不断的活动中。地核处不断加热地幔,让地幔因为受热不均匀而产生热对流,就很像我们吃火锅的时候,直接被火焰加热的火锅汤不断翻滚的场面,地表的板块就好像火锅上面的白菜帮子,被翻涌的火锅汤带动着不断移动,也因此而碰撞,这就是地表板块运动的原理。地球上的板块运动,塑造了地表高耸的山脉与高原——这种在岩浆推动下的运动,地质学上将其称为内动力地质作用。
内动力地质作用的动力来自于内部岩浆的热对流,而在地表,由于太阳的加热,地表受热不均,于是形成了风霜雨雪,尤其是其中的风和雨水,不断冲刷着地表,将那些高耸的山脉不断风化剥蚀,并带走碎裂的岩石碎屑,将这些岩石碎屑带到海洋、平原、盆地这些低洼的地方——这种来自于太阳动力的地质作用,我们称之为外动力地质作用。
外动力地质作用的能量来自于阳光,另外,在地球磁场、浓密的大气保护下,地球上演化出来的生命得以有一段长达38亿年的演化历程,演化出如今地球上各种各样的生命类型来。这些生命在地表扎根、钻洞,或者是建造各式建筑,将地表改造的生机勃勃。
来自内、外动力地质作用和生物的改造,让整个地球的地表地貌不断变化,几乎每一百万年都会更新一个新的面貌,让地球看起来如同活着的一般。
以上,就是火星和地球这两兄弟的故事了。

自长江逆流而上,经汉口,过名满天下的三峡,便进入了中国西南的一大省份——四川,再沿江上行,过重庆,直到水源,便可看见一尊大石佛,其高三百六十英尺,是由江边一个悬崖峭壁雕刻而成。在此四川省西部的边界,与来自峨眉的另一河流汇合后,直向乐山的大石佛奔腾而来,洪流渐渐折向东南,然后向东,便一直流入中国海在乐山以北大约四十英里之外,便是眉州的眉山城,在中国文学史上,这座小镇以当地一个杰出的文学世家出了名。

【建好都市圈 携手做强“极核”“主干”】本报记者 肖盛雄 成都日报 记者 陈泳 李柯雨 李娟

  对于成都都市圈来说,刚刚过去的2021年,是里程碑式的一年——

  《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》出台,明确要求建设经济发达、生态优良、生活幸福的现代化都市圈。《成都都市圈发展规划》是继南京都市圈、福州都市圈后,国家层面批复的第三个都市圈规划。

  建立“1+1+N”规划协同工作机制、发布《成都都市圈稳定公平可及营商环境宣言》并联合制定实施专项行动、跨市实施国有建设用地使用权拍卖……成都都市圈已提前1年完成起步期阶段性目标,同城化共识已经形成,同城化效应逐渐显现。

  作为推动成渝地区双城经济圈建设的先手棋、服务成渝地区双城经济圈建设的支撑性工程,以及实施“一干多支”发展战略的牵引性工程,在今年的省“两会”上,成都都市圈建设受到了代表委员们的高度关注。本报记者特意采访了部分来自成德眉资的省人大代表、政协委员,大家纷纷就进一步落实《成都都市圈发展规划》,共同推进“五个一体化”建言献策。

  关键词:推动空间治理体系一体化

  打造“无差距化”交通圈 搭建都市圈高能级发展空间载体

  《成都都市圈规划》中对空间格局的具体描述为“两轴”“三带”,即夯实成渝发展主轴、打造成德眉资发展轴,共建成德临港经济产业带、成眉高新技术产业带、成资临空经济产业带,正是要搭建都市圈高能级发展空间载体,构建起极核引领、轴带串联、多点支撑的网络化都市圈空间发展格局。

  省人大代表、四川知识分子联谊会执行副会长陈宏斌:成都都市圈已经不再是成都和几个周边城市简单的合作,而是上升到国家规划层面,共同承担四川省“一干多支”的“主干”引领以及成渝双城经济圈的成都“极核”功能,因此,对整个空间结构,需要站在国家战略和全省发展层面去整体谋划和布局。

  其中,基础设施尤其是交通同城同网,是支撑这个空间格局的关键。以打通成德眉资旅游环线为例,四市在交通方面要无缝衔接,形成无差距化交通圈,通过打通各条主干线,将整个成德眉资连成一体,在里面根据产业布局进行再融合,比如用一根交通线把成德眉资周边的旅游景点串联,把旅游圈圈大,串联周边各个旅游景点,形成一根“珍珠项链式”的旅游环线。同时,在道路车道设置层面也要做到各条道路的车道设置标准统一,形成一个统一和谐、完美融合的交通圈,为都市圈发展强基赋能。

  关键词:推动现代化产业体系一体化

  以高质量发展为引领 共建天府大道科创走廊

  共建天府大道科创走廊是落实《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》的具体行动,是建设具有全国影响力的科技创新中心、打造现代产业体系的重要抓手,建设目标是打造创新驱动明显、产业结构调整有序、先进制造业实力强劲、区域辐射带动有力等显著成效的天府大道科创走廊。

  省人大代表、德阳市人大常委会副主任朱伟:当前德阳在市级层面,初步形成了推进天府大道科创走廊建设的总体思路,希望省级层面高位推动、统筹谋划,将天府大道科创走廊建设作为落实成渝地区双城经济圈建设的重要抓手,明确为全省战略,统筹整体布局、明确目标定位、提出发展路径,分期分层推进落实天府大道科创走廊建设;邀请省内外专家为天府大道科创走廊建设把脉问诊、出谋划策,重点围绕天府大道科创走廊工作任务、重点项目建设、难点堵点打通等,充分发挥省委党校、省决策咨询委员会、省社科联等各类智库特有的学科优势、人才优势,积极开展咨询工作、组织针对性调研活动、推出研究成果;同时充分借鉴长三角G60科创走廊建设历程,推进科创走廊建设由1.0版向上升级发展,力争到2025年,率先实现一定区域内的样板示范,推动天府大道科创走廊建设纳入国家方案。

  关键词:推动成德眉资市场一体化

  共同营造国际一流营商环境 提高成都都市圈市场整体竞争力

  2021年,德眉资四市共同发布《成都都市圈稳定公平可及营商环境宣言》,并联合制定实施专项行动,探索了跨市实施国有建设用地使用权拍卖、同城化公积金异地购房本地贷款支持等多项全国创新。

  省人大代表、资阳市商务局局长、民建资阳市委会主委李发刚:共同营造国际一流营商环境,是实现成德眉资市场一体化的“主抓手”。要抓住四川自贸区及协同改革先行区建设契机,营造国际一流营商环境。对标CPTPP、世界银行评估体系等,建立一套突出国际化、可比较、可量化的自贸试验区营商环境指标体系;紧盯同领域内最先进做法,跟踪规则最新变化,建立一套定期发布的配套典型案例。相关体系建设在德眉资协同区同步实施和率先复制推广。

  要发挥成都都市圈的极核辐射带动作用,加速实现资源要素、城市运营、竞争优势的互补和相互成就,提高成都都市圈市场整体竞争力。同时,要依托区域性标志性开放领域改革创新,推动成德眉资市场一体化率先突破。优先将国家和全省开放领域重大改革、重大政策、重大项目放在成德眉资先行先试,在行业准入、知识产权、竞争中性、要素流动等做好压力测试准备,加快重点领域开放进程和力度,推动成德眉资在全国新一轮制度型开放进程中赢在起跑线。

  关键词:推动都市圈治理一体化

  一网统管数据共享 打造智慧韧性安全都市圈

  推动都市圈治理一体化,离不开智慧韧性安全为引领管理。着眼同城化发展需求,成都都市圈正在推动城市建设规划衔接,推进信息互联互通、数据资源共享共用、应用场景标准统一,促进政务服务统一化、教育资源均衡化、智慧交通一体化、文旅资源共享化、生态治理标准化、产业发展协同化。

  省政协委员、眉山市政协副主席祝明洪:城市运行应实现“一屏观、一网管”,用“聪明的大脑”全天候管理城市肌体运行,用四通八达的信息化平台感知城市的风险隐患,用牢固的基础设施打造安全防线,让智慧韧性安全成为城市最鲜明的底色。

  在智慧韧性安全城市建设工程中应当重点注意以下三个方面:一是合理规划布局、分步实施。以成都为中心,辐射覆盖成德眉资经济圈,从规划开始就要统一标准、一网统管;二是深入合作交流、数据共享。加强成德眉资数据共享,夯实都市圈数据底座,积极赋能政务服务“一网通办”、城市运行“一网统管”、社会诉求“一键回应”。三是加强安全管理、防控风险。通过建设全域感知、全局洞察、系统决策、精准调控的“城市大脑”,储存、运用的数据呈指数级增长,应当更加深入地认识到数据安全的重要性,提升应对网络风险的硬件和软件能力。

  关键词:优质公共服务和生活服务一体化

  生态环境共保共治共享 建设高品质生活宜居地

  建设高品质生活宜居,良好的生态环境是本底。成都都市圈从大气污染治理、水资源保障到生态修复建设等,绘制一幅幅规划蓝图,落实一项项联防联控联治举措,合力推进生态环境联防共治,推动成德眉资共享碧水蓝天和青山。

  省人大代表、德阳市政协人口资源环境委员会主任周丽姬:成德眉资同城化生态环境保护工作起步较早,已形成较为紧密的协作联系,但在水资源保障、大气污染防治、环境执法监管等方面,仍然面临一些困难和问题。她认为,首先要优化水资源调度和保障,建议省水利厅加强水资源调度,在毗河引水工程实施的同时,重点保障主要河流控制断面生态基流,组织开展控制断面流量监测设施的建设和运行,做好流量预警、应急调度级保障工作;二是要统一区域污染管控标准,由省生态环境厅牵头,成德眉资四地联动,结合区域目前的环境质量状况和“只能更好、不能变坏”的要求,研究制定区域性的污染防治地方性法规和推荐性行业准入和管控标准,推动实现区域环保标准一体化;同时要推进生态环境监管执法一体化,加强区域污染防治联合执法检查,建立环境污染案件移交、协查、协办制度,全力打击涉嫌区域流域生态环境违法行为,推动跨区域取证互认、交界区域交叉执法试点工作。


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