主题：【原创翻译】火星——另一个世界的故事（介绍） -- starwolf

由于火星大气含氧量极低，所以，在地球上使用的发动机由于没有燃烧所需的氧化剂，他们的发动机是不能工作的。

如果你问的是搬一台地球上的直升机去火星，他们基本是不能工作的。可能的方案大概是电动的，自重极小的直升机。

所以如果不计功率损失，所需的是地球功率的0.38倍。当然，直升机桨叶的运动在如此稀薄的大气中如何将输出功率完全转化为升力，所需的结构应该是大不同的。

我就想有没可能把下一代火星车设计成太阳能直升飞机。所以才有此问。

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。

下一节：原行星的成长链接出处

6kkm应该是一个很近的距离了，想想我们的地球静止轨道卫星与地球距离都30kkm。火卫一作为一个卫星体很小，但作为撞击火星的天体却大得惊人，届时一定灿烂炫目，不知我等还要转世n次有机会看到。

火卫一的周期短于一个火星日，由于潮汐减速，火卫一的半径正以每个世纪20m的速度逐渐减小。估计在一千一百万年后，它将撞上火星表面，或者很有可能成为火星环。.....时间太长，等不及啊

是它由于是气体或液体汽化而变小呢还是火卫一以火星为中心点旋转的半径减小？如果是后者，则它的半径减小是逐步加速的过程。不知这11my的计算是否考虑这个因素。

很遗憾，我并不知道计算的过程....

而且，比较百度和维基，其数据相差很多。呼唤大牛解答！

2、非常快速的原行星成长

——在1亿年里从宇宙尘埃到行星

45.2亿年前，太阳在一个气体和尘埃盘的环绕下开始闪耀。在它附近，极高的温度使得水和其他挥发物质处于气态。只有不易挥发的化合物能够保持固态，如硅和镁的氧化物以及金属元素。尘埃粒子的碰撞、粘附形成直径约1米的多孔团块。接着，这些物体间也不断互相碰撞，直到他们成为大小以公里记的“星子”（微行星）---未来行星的基础材料。

经历了还算平静的“幼年期”后，太阳在1千万年年龄时，进入了狂暴的青年期。气体和挥发性物质自他们形成后一直保留着自身的运行，现在在太阳风（于日冕发出的致密粒子流）的冲击下首次被抛到了太阳系的边缘。

【图】猎户座的年轻恒星 LL Ori（猎户座LL星，位于图片中心），提示太阳在青年期的”T Tauri”（译注：T型变星，它的光变是不规则的）阶段可能是什么样的。这一阶段以猛烈的太阳风为特征，每百万年抛出大约1%太阳质量的物质。这一现象在被称为”FU Ori”的阶段可以更强烈100到1000倍。星云的明亮区域（图片中LL Ori的右侧）显示该区域中的氢原子、氧原子、和氮原子很大程度被太阳风激活。

随着物质向外流动，水蒸气迁移到温度较低的区域。在距离太阳大约8.2亿千米处（5.5倍于现在的地日距离），水蒸气冷凝成冰粒。冰粒和尘埃聚集成为一个几十倍于现在地球质量的行星。围绕于这个巨大天体的重力场吸引了大量的氢：在少于1千万年的过程中，木星诞生了。土星的形成花费了两倍于此的时间，它距离太阳的距离（大约12.5亿千米）为轨道周期是木星的两倍处。天王星和海王星也在同样的情况下诞生：在2倍于土星到太阳的距离上，吞噬含冰的星子。

在太阳近旁，星子继续相互吸引、碰撞。在大约1千万年的过程中，行星胚胎逐渐成长为早期太阳系的小型行星。其中的一些大小和火星相同，直径大约7000千米，大约10个与水星类似（直径5000千米），几百个和月球直径相似（直径3500千米）。这样，在44.7亿到44.4亿年前，太阳系历史的“现代”阶段开始了。地球与另一个大小如同火星的行星，产生了一次灾难性的撞击。月球自撞击中诞生。地球和金星则收集了大部分的现存物质。随后，木星向太阳的靠近，使得土星、天王星和海王星更加远离。自那以后，行星就一直保持着它们现在的轨道。

【图】木星的作用.由多伦多大学P.Armitage 做的一次计算机模拟说明行星形成的过程。在围绕太阳的轨道初始放置6万个小型天体。如图a）所示，在没有大型行星的情况下，行星发展极为缓慢（模拟过程代表了1千万年的时间段）。如果引入一个质量为太阳千分之一的类木行星，同样时间后的状况如图b）：于“木星”和太阳间聚集了同“木星”轨道外的同样多的小型天体。另两幅图描绘了b）阶段后的两百万年（C）和四百万年（d）时间的聚集过程，已经显现出未来行星的雏形。如果模拟继续进行，我们可以注意到“木星”阻止了小行星带内大型行星的形成的机会，并将“火星”的成长限制于它目前的大小。总之，如果没有木星，火星可能会比现在更大一些，但地球和金星或许不能达到现在的大小。

下一节：3、 核心、地壳和地幔的构成链接出处