为什么说火星和地球很像？它们有什么相同点？一起来深入了解火星

近年来，人类的探测器可以说遍布太阳系内部，从小行星到各大星球，最令人神往的，就是它们的表面是什么样子，以及它们的内部结构

近年来，人类的探测器可以说遍布太阳系内部，从小行星到各大星球，最令人神往的，就是它们的表面是什么样子，以及它们的内部结构

人类近代的太空探索有一个趋势，那就是距离地球越远，梦想就在远方……第一次到达轨道，第一次到达近地轨道，第一次太空行走，第一次登陆月球等等。毫无疑问，未来我们会登上火星，无论是太空探索的那个阶段，我们都需要全面的探索，了解新阶段的全部内容。登陆火星？我们更需要全面了解火星，就像在过去我们了解月球一样，接下来，我们乘坐洞察号快车，一起来了解火星。

全面了解火星

2018年8月5日，洞察号火星探测器乘坐阿特拉斯5号401火箭升空，11月26日洞察号成功在火星上着陆。洞察号火星探测器是第一项专注于火星内部情况的探测器，了解一颗星球，我们还需要从整颗星球的结构来看。那么我们为什么说洞察号可以洞察火星内部情况呢？主要是因为它的科学载荷。

阿特拉斯五号整流罩，洞察号火星探测器已经被集成在整流罩内，拍摄于发射前的准备阶段

阿特拉斯五号整流罩，洞察号火星探测器已经被集成在整流罩内，拍摄于发射前的准备阶段

洞察号火星探测器携带了一个名为SEIS的地震仪，这个地震仪可以测量火星内部的地震，也可以绘制火星地下的结构图。只有地震仪还不够，洞察号火星探测器还携带了一个名为HP的热探针结构，这个探针结构可以深入火星地下5米以上，探索火星早期的热流变化和地下结构变化。除此之外洞察号还拥有一个星球旋转与磁场结构测试仪RISE，通过着陆器自身的X波段射线和RISE结合，洞察号可以更好的理解火星内部磁场与自转轴的情况。了解了自转轴的摆动幅度，全球磁场等参数，科学家就可以由此推测火星内部的所有结构信息。

根据这三大件大家可以看出来，全部是针对火星内部的，三个科学载荷分别从火星地质，火星地质演化，火星全球磁场方面来研究火星。接下来我们也从这三个方面聊一聊火星，这是太阳系中和地球最相似的星球。

火星探测器的进化史就好像我们探索科学的过程，一步一步，更完整，一步一步，更强大，直到宇航员登陆火星，不过在此之前，我们还需要继续深入调查

火星探测器的进化史就好像我们探索科学的过程，一步一步，更完整，一步一步，更强大，直到宇航员登陆火星，不过在此之前，我们还需要继续深入调查

火星地质结构

一个火星着陆器，最关键的一步就是选好着陆点，尤其是洞察号这类不会移动的火星探测器，着陆点就好像是它的实验室，这个地方要最能代表火星地质才可以。洞察号在火星埃律西昂平原的西部着陆，海拔是-2.613公里，这里是一个表面年龄从37亿年到250万年不等的火山平原。在洞察号的周围有很多断层、火山流和液态水流动的痕迹，周围还有很多大小不一的撞击坑，而洞察号着陆器就位于一个直径约25米的陨石坑中，在陨石坑中充满了由撞击产生的沉积物，这些沉积物数百万年来被风侵蚀，已有明显的风蚀现象。

由浅入深，我们可以先来看看火星的表层情况，洞察号在着陆成功的第二天就开启了科学载荷多协同工作的模式，为我们描述了火星近地表特征的情况。就在第二天，HP和地震仪的联合调查数据就记录了一场由大气涡旋引起的地震，通过火星地下的信号，洞察号发现了一个大约3米厚的高孔隙度、低刚度层的火星近表面层。最后，红外辐射计测量了火星近地表的热惯量数据，通过比对，这与地球砂质地面层的情况一致。

洞察号火星探测器在埃律西昂平原的西部着陆，好奇号和勇气号，还有海盗2号的着陆位置都在这张地形图上展现了出来

洞察号火星探测器在埃律西昂平原的西部着陆，好奇号和勇气号，还有海盗2号的着陆位置都在这张地形图上展现了出来

火星也会地震

截至2019年9月30日，洞察号记录了174个地震事件，其中有150个事件的地震震级都很小，可感知的能量仅在1赫兹以上，地震源和距离等方面科学家们还在分析。不过其他24个地震事件主要是低频多一些，它们的光谱形状和月震（月球地震）有相同的标度规律，所以科学家确定，这24起地震是由火星构造引起的，其他的都是小行星撞击或者天气问题引起的表层震动。

这张频率图为我们展示了洞察号在2019年4月6日探测到的火星地震。火星地震有很多类型，比如远处小行星坠落，还有火星风的噪音，有的时候洞察号机械臂移动产生的频率也会被记录，本次地震数据经过分析是火星风带来的

这张频率图为我们展示了洞察号在2019年4月6日探测到的火星地震。火星地震有很多类型，比如远处小行星坠落，还有火星风的噪音，有的时候洞察号机械臂移动产生的频率也会被记录，本次地震数据经过分析是火星风带来的

科学家们根据洞察号带来的数据，预测了火星全球地震事件率，结果表明这是一颗中度活跃的的行星，火星拥有自己的地质活动，而且其数值远远高于月球（这个总结不包括月球潮汐应力相关的深度月震）。毫无疑问，洞察号的地震仪结果揭示了火星的内部结构和火星地震的活动性频率。这些观测数据可以让科学家对火星内部结构和地质演化有新的理解。

火星核心的轻元素浓度是地球的两倍，并且火星核心可能由铁，镍和硫制成，部分呈流体状态。在火星地幔和地壳都从富含二氧化硅的山石，另外火星地壳比地球厚得多，深度在50-125公里之间，相比之下，地球平均水平为40公里

火星核心的轻元素浓度是地球的两倍，并且火星核心可能由铁，镍和硫制成，部分呈流体状态。在火星地幔和地壳都从富含二氧化硅的山石，另外火星地壳比地球厚得多，深度在50-125公里之间，相比之下，地球平均水平为40公里

火星的气候问题

衡量一个星球有很多标准，比如刚才我们说到的火星地质问题，火星内部结构的问题，还有一个关键的就是火星气候的问题。我们知道火星没有全球磁场，所以火星是不可能拥有像地球这么浓密的大气层的，也不可能下雨下雪……但是奇怪的是火星居然会刮风，还会有全球风暴，还有云朵等等。未来，火星气候问题会越来越重要，因为火星气候问题将直接关系到火星宇航员们的安全。

该图片为我们展示了2018年5月下旬到9月的全球沙尘暴情况，火星的全球性沙尘暴是季节性的，一般这种极端天气都出现在夏季

该图片为我们展示了2018年5月下旬到9月的全球沙尘暴情况，火星的全球性沙尘暴是季节性的，一般这种极端天气都出现在夏季

现在科学家们有一个机会，那就是将我们对大气层的知识扩大到地球大气层之外，火星虽然有大气层，但是其大气层很薄，细尘和气溶胶覆盖了其干燥荒凉的表面。在这里，我们看到了另一颗星球上的大气情况。洞察号探测器上有IDC彩色摄影机和TWINS气候观测仪，TWINS可以对火星的温度，湿度，紫外线强度，风级等等天气气候问题做出观测，TWINS对地区天气具有独特的敏感性，而IDC摄影机可以直接对远处天气进行成像。

如何解释火星早期湿润状况？一种可能性是由大的撞击事件造成的，这些事件引发了重大的气候变化。科学家们进行了多次模拟，数据表明，撞击会在相对较短的时间内产生大量降雨

如何解释火星早期湿润状况？一种可能性是由大的撞击事件造成的，这些事件引发了重大的气候变化。科学家们进行了多次模拟，数据表明，撞击会在相对较短的时间内产生大量降雨

洞察号通过一年多连续的数据记录，为科学家研究火星大气状态提供了很多关键数据。通过调查数据，科学家们发现从热潮汐、大气斜压不稳定性到区域坡度风和重力波，所有这些天气现象都要比地球上的更强，程度更高。换句话说，火星的天气恶劣的多……

这是火星的北极冰盖，火星极地冰盖在未来可以帮助科学家了解火星上冰河时代初期的一些情况

这是火星的北极冰盖，火星极地冰盖在未来可以帮助科学家了解火星上冰河时代初期的一些情况

除此之外，洞察号还有意外发现——火星也有一些地球没有的大气特征，比如火星的主要大气成分是二氧化碳，这些二氧化碳会在火星极地和赤道高空中凝结。 调查还在继续，一些问题科学家还无法解释，比如火星灰尘是如何从表面升起的，如何利用火星作为实验室来探索地球上一些特殊的气象现象? 为了解决这些问题，只靠洞察号是不行的，还需要多探测器，多轨道卫星的联合观测，把这些探测器或者轨道卫星的数据整合起来我们才能真正了解火星的气候。

这张照片是由火星侦察轨道器的HiRISE相机于2019年5月31日拍摄，蓝色的点就是好奇号火星探测器

这张照片是由火星侦察轨道器的HiRISE相机于2019年5月31日拍摄，蓝色的点就是好奇号火星探测器

火星磁场

火星有没有气候，全球磁场是非常关键的条件，如果星球拥有全球磁场，那么这颗星球就可能拥有气候，包括大气层，如果星球没有全球磁场，就几乎不可能拥有气候。火星没有全球磁场，造就了火星表面荒凉的景象……不过，奇怪的是，火星表面的全球磁场强度是内部结构强度的10倍以上。

现在，火星的地壳内有很多零碎的磁场。至于为什么过去火星全球磁场突然消失，科学家推测可能是火星核心冷却并凝固，所以才会造成这么多零碎的磁场源，换句话说，火星的部分地壳和岩石今天仍是磁化的

现在，火星的地壳内有很多零碎的磁场。至于为什么过去火星全球磁场突然消失，科学家推测可能是火星核心冷却并凝固，所以才会造成这么多零碎的磁场源，换句话说，火星的部分地壳和岩石今天仍是磁化的

洞察号对内部结构的探测数据表明，数十亿年前，火星曾拥有全球磁场，但由于约40亿年前未知的原因，火星全球磁场消耗殆尽。全球磁场一旦消失就会使大气无法屏蔽辐射，大气层本身也会消失，大气层消失之后，全球都会受到辐射影响，所有水源也会蒸发。洞察号的新结果表明，残留的磁场结构会埋在行星表面下方几公里处。未来的洞察号将继续研究火星并研究火星磁场，以更好地找到这些特别的岩石。

这是火星径向磁场的全局透视图，科学家进行了颜色编码

这是火星径向磁场的全局透视图，科学家进行了颜色编码

该图像显示了在Terra Cimmeria和Terra Sirenum地区附近的南部高地上的特别强的火星磁场，其中心位于从赤道到极点的经度大约180度。在这里，地壳运动可能导致的磁条最为突出。乐队的方向大约是东西向，大约100英里宽，600英里长，尽管最长的乐队超过1200英里。

太阳风对火星磁场的影响

太阳会影响整个太阳系所有星球的磁场，包括我们的地球，太阳以一种称为太阳风的现象会将带电粒子散发到整个太阳系，这些粒子撞击火星大气层时会引起局部磁场的波动。这是因为火星与地球不同，没有全球磁场抵御太阳风暴的轰击。

洞察号科学载荷分布图

洞察号科学载荷分布图

在研究全球磁场的时候，洞察号还收集了一些奇怪的数据，洞察号发现火星午夜前后磁场的波动很大，这可能与太阳风如何围绕火星运动有关。科学家先前对磁场的观测都是从大气层甚至更高的高度进行的，过去我们不知道太阳风是否会传播到地表。但是未来，这对于未来火星的宇航员来说是一件很重要的事情，未来的研究数据将有助于帮助科学家确定原因。

洞察未来的外行星探测任务

一些问题解决了，就会有另外的问题出现，这就是我们不断进行科学探索的原因，对于火星，我们的探索还未结束，围绕着火星的未解之谜还有很多。探索火星其实也是从另一个角度探索地球，全球磁场，气候，地质结构，火星有很多方面和地球有共通之处。无论太空探索的下一个目的地是那一颗星球，我们都需要全面探测，为宇航员做好准备。

探索永不停止，进步永不停歇，洞察即探索，探索即不屈毅力。返回搜狐，查看更多