为什么要探索火星

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为什么要探索火星

潘永信，中国科学院院士，中国科学院地质与地球物理研

究所研究员，“天问一号”首次火星探测任务首席科学家。他

长期从事地球和行星物理前沿研究，带领团队利用“天问一

号”获得的第一手科学数据，在火星地形地貌、地下结构、物

质成分、磁场等领域取得了一批高水平的科研成果，提升了我

国在火星科学研究领域的国际影响力。

2021 年5月15 日我国发射的“天问一号”探测器的着陆

巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，实现了我

国首次地外行星着陆。火星作为地球的近邻，其探测的科学价

值十分突出。研究显示，火星历史上曾存在大量液态水，甚至

可能是汪洋大海，但现在为何变成了一颗荒芜的“沙漠星球”？

人类未来能否移居火星？

火星——地球的孪生兄弟

火星是在太阳系内侧的第四颗行星，和地球是一对“孪生

兄弟”。蓝色的地球生机盎然，红色的火星满目荒凉，没有任

何生命的迹象。在体积上，火星只是地球的六分之一，质量是

地球的十分之一，重力大约是地球的三分之一。火星成分主要

是以二氧化碳为主，占到 96%，基本上没有氧气，和地球差别

很大。火星和地球也存在着很多相似之处，都是四季分明，每

一天的长度差不多，也存在着稀薄的大气。

一眼望去，火星是一个荒芜、苍凉、干涸的红色星球。我

们中国人自古以来就对火星充满了憧憬和幻想。中国古人认为

它荧荧像火，飘忽不定，令人迷惑，有“荧荧火光，离离乱

惑”之意，称它为“荧惑”。

为什么火星看上去是红色的？这是因为火星上存在大量的

赤铁矿，使得火星显示出红色。火星上的赤铁矿又来自哪里呢？

火星上铁的含量很高，这些含铁的矿物在火星氧化的环境下，

经过 30 多亿年非常漫长的过程，形成大量的赤铁矿。

火星表面有很多奇特的景观，太阳系最高的山峰——奥林

匹斯山就位于火星，它的高度为 21 公里，宽度可达600 公里，

是一个巨大火山形成的高山。为什么在地球上没有出现这么高

的山呢？因为地球上有板块构造，陆地板块都在活动，一些陆

地会消失到大陆下面，这些运动就使得地球的火山不可能在长

时间里面形成一个连续的喷发，而火星基本上是一个死寂的、

没有板块构造运动的星球。这是地球和火星非常大的区别。火

星上还有太阳系最大的峡谷，长度超过 4000 公里，宽度可达

200 公里以上，最深处有七八公里，目前还没有搞清楚它的成

因。

实际上，火星也被认为是和地球最相似的一颗行星。通过

对比我国柴达木盆地和火星的地形地貌的研究，我们可以发现

在相同的地质作用下形成的相同地貌特征。基于此，我们可以

通过地球来分析火星上这些地形地貌的成因。反过来，我们也

可以通过火星上的一些现象来认识和保护地球。

“天问一号”

有人说火星的现在，有可能是我们地球的明天，这会不会

成为现实，还需要科学来回答。人类在 20 世纪 60 年代就开启

了探测火星之旅，在进入 21 世纪以后，人类对于火星又掀起

了探测的高潮，探测的主要目标是火星上有没有水，有没有生

命，它的环境是否宜居。在 2020 年，我国的“天问一号”也

奔赴火星，踏上“探火之旅”。

“天问一号”探测器由两部分构成，下面是环绕器，主要完

成“奔火飞行”、环绕探测和中继通信任务，上面是着陆巡视

器，主要完成着陆任务，它里面搭载了我国第一辆火星车“祝

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摘要：

为什么要探索火星潘永信，中国科学院院士，中国科学院地质与地球物理研究所研究员，“天问一号”首次火星探测任务首席科学家。他长期从事地球和行星物理前沿研究，带领团队利用“天问一号”获得的第一手科学数据，在火星地形地貌、地下结构、物质成分、磁场等领域取得了一批高水平的科研成果，提升了我国在火星科学研究领域的国际影响力。2021年5月15日我国发射的“天问一号”探测器的着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，实现了我国首次地外行星着陆。火星作为地球的近邻，其探测的科学价值十分突出。研究显示，火星历史上曾存在大量液态水，甚至可能是汪洋大海，但现在为何变成了一颗荒芜的“沙漠星球”？人类未来能否移...

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