在托福考試中,掌握一定的托福閱讀背景知識是做好托福閱讀的基礎。而天文學是托福考試的一個重點學科領域。下面我們就一起來了解一下天文學背景知識之火星上到底有沒有水。
在1965年水手4號首次飛掠火星之前,很多人猜測火星上有液態水,因為望遠鏡觀測到的明暗特征猶如陸地和海洋,而一些細長條紋則被認為是灌溉用的運河。雖然之后證實細線并不存在,可能只是錯視,但火星的確可能擁有液態水,甚至生命。火星快車號和火星偵察軌道器的雷達資料顯示兩極和中緯度地表下存在大量的水冰。2008年7月31日,鳳凰號直接于表土之下證實水冰的存在。
火星目前有三艘運作中的探測船,分別是火星奧德賽號、火星快車號和火星偵察軌道器,數量是太陽系內除了地球以外最多的。地表還有很多火星車和著陸器,包括兩臺火星探測漫游者:勇氣號和機遇號,和結束任務的鳳凰號。根據觀測的證據,火星以前可能覆蓋大面積的水。亦觀察到內類似地下水涌出的現象。火星全球勘測者則觀察到南極冠有部份退縮。
火星上曾有過洪水,地面上也有一些小河道,十分清楚地證明了許多地方曾受到侵蝕。在過去,火星表面存在過干凈的水,甚至可能有過大湖和海洋。但是,由于火星引力小,水蒸成氣體,這些東西只存在很短的時間,而且據估計距今也有大約四十億年了。(Valles Marneris不是由流水通過而形成的。它是由于外殼的伸展和撞擊,伴隨著Tharsis凸起而生成的)。
推論有更大量的水凍在厚厚的地下冰層(cryosphere),只有當火山活動時才有可能釋放出來。史上最大的一次是在水手谷形成時,大量水釋出,造成的洪水刻劃出眾多的河谷地形,流入克里斯平原。另一次較小的一次,是在五百萬年前科伯洛斯槽溝(Cerberus Fossae)形成時,釋出的水在埃律西姆平原(Elysium Planitia)形成冰海,至今仍能看見痕跡。對于火星上有冰存在的直接證據在2008年6月20日被鳳凰號發現,鳳凰號在火星上挖掘發現了八粒白色的物體,當時研究人員揣測這些物體不是鹽(在火星有發現鹽礦)就是冰,而四天后這些白粒就憑空消失,因此這些白粒一定升華了,鹽不會有這種現象。火星全球勘測者所照的高分辨率照片顯示出有關液態水的歷史。
盡管有很多巨大的洪水道和具有樹枝狀支流的河道被發現,還是沒發現更小尺度的洪水來源。推測這些可能已被風化侵蝕,表示這些河道是很古老的。火星全球勘測者高解析照片也發現數百個在隕石坑和峽谷邊緣上的溝壑。它們趨向坐落于南方高原、面向赤道的隕石坑壁上。因為沒有發現部分被侵蝕或被隕石坑覆蓋的溝壑,推測他們應是非常年輕的。有個特別引人注目的例子。短短6年,這個溝壑又出現新的白色沉積物。NASA火星探測計劃(Mars Exploration Program)的首席科學家麥克·梅爾(Michael Meyer)表示,只有含大量液態水才能形成這樣的樣貌。而水是出自降水、地下水或其他來源仍是一個疑問。不過有人提議,這可能是二氧化碳霜或是地表塵埃移除造成的。另外一個關于火星上曾存在液態水的證據,就是發現特定礦物,如赤鐵礦和針鐵礦,而這兩者都需在有水環境才能形成。2008年7月31日,美國航空航天局科學家宣布,鳳凰號火星探測器在火星上加熱土壤樣本時鑒別出有水蒸氣產生。