主题：【原创翻译】火星——另一个世界的故事（介绍） -- starwolf

火星——第一部分 行星的诞生

-46亿至-38亿年

火星的历史源于过去的黑暗中，我们所知的太阳系中的任何事物，包括太阳都不存在。但此时宇宙的已经很古老，大约有100亿年的年龄，这是它现在年龄的2 / 3。构成太阳、火星、地球和生命的所有物质都仅仅只是漂浮的气体和尘埃。突然，在短短的数千万年，宇宙尺度眨眼的瞬间，太阳系形成了。接下来所发生的将会在这颗红色行星的命运上留下永久地印记。

【图片】猎户座星云，由哈勃太空望远镜拍摄。这片极为广大的物质云可能类似于产生太阳、火星及太阳系其他行星的星云。猎户座星云距离太阳大约有1500光年，与太阳位于银河系的同一个旋臂。在星云的中心，已经识别出超过150个（年龄为几百万年）最近形成的“原行星”盘。其中的一些可能会产生类似火星的行星。本图片所示宽度约2.5光年。

1、在火星和其他行星形成之前

——形成太阳系行星物质的起源是什么？

如同其他类地行星，如水星、金星和地球，火星主要由“重”化学元素如，氧、镁、硅、铁组成。这些元素不是由137亿年前的标志着宇宙诞生的大爆炸中产生的。这场最初的爆炸只产生最轻的元素，像氢、氦、少量的锂和氘。那么，组成行星的元素源又自哪里？

一种非常早期的假设主张行星的中的重元素是由太阳生成的。这一思想被认为是源于希腊哲学家阿那克萨哥拉，他曾说过：铁陨石的存在证明了太阳就是一大块炽热的铁。

如今，我们知道太阳主要是由氢和氦组成的，但太阳为行星的形成提供了物质的想法并非是十分荒唐的。因为这些重元素确实存在于其中。而且，这些元素的比例与构成行星的原始陨石星中的很接近。例如：在太阳中（以及在这些陨石中），碳原子数量多过硅原子数量的十一倍。然而，太阳是行星起源这一假设有一个主要的缺陷：它不能解释轻元素，特别是氘、锂、硼数量不匹配的原因。因为当行星形成时，由于太阳正在燃烧这些元素，而且现在也仍然如此，它是缺乏这些元素的。但行星的物质并没有显示出这些元素的缺乏。

现在，通过对太阳系古老陨石的分析，我们能够给出一个关于行星起源的更好的答案。太阳和它的行星的重元素归因于大型恒星死亡时爆炸。当一颗恒星到了它生命的最后阶段时，已经将它所有的氢转化为氦，然后氦转化为碳、氧和氮，并随着聚变过程的持续，不断地转化为更重的元素。对于具有足够大质量的恒星，这一系列反应终止于一次超新星爆发，将所有这些元素抛向太空。并随后参与新的恒星和行星的形成过程。

【图】恒星摇篮。a图展示的是“奥米茄”或“天鹅”星云（M17，位于人马座）。这片尘埃和气体云是一个真正的恒星摇篮。当局部的温度和压力达到临界阈值，便出现恒星的雏形。然后，恒星开始产生。这个过程分为三个阶段。图b：仍被气体和尘埃包围的年轻恒星通过自身的重力不断地吸取物质。然后（图c），开始在强烈的磁场中从气态圆盘的平面向垂直方向喷出粒子。这一现象减低了恒星的转速。这里的例子是年龄少于50万年的HH30（译注：HH：赫比格-哈罗天体出现在恒星形成区的一种半星云半云状的光学可见天体--来自百度）：它的物质盘很暗，而垂直方向的喷射流显得明亮。在图d中，圆盘仅包含了它初始质量的一小部分，具有了大部分的转动能（角动量）。此刻，行星的形成可能开始发生......

【图】一场宇宙海啸。由哈勃太空望远镜拍摄的超新星SN1987A（译注：1987年爆发的第一颗超新星，SN为Super Nova的意思），发生于银河系的卫星星系--大麦哲伦云。在1997年，它爆发的10年后，SN1987A的物质膨胀波已经以平均每秒2500千米/秒的速度经行进了7500亿千米（太阳到地球距离的5000倍）。科学家们相信，45亿年前的一次这样的物质波引发了太阳系的形成。这种物质波中富含非常不稳定的放射性物质，如铝-26。如今，在太阳系中的大多数古老陨石中都被发现含有镁-26，这是铝-26衰变的一种副产物。这样，在太阳系的形成和超新星爆发之间便建立了联系。

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