火星的大气层为何会消失(火星存在大气层)
人类想要在太空生存,至少需要提前准备四样东西——水资源、食物、居住场所、氧气。在四种必需品中,氧气是最为关键的生存要素,没有水、食物、居住地,宇航员或许可以生存几天时间,但是没有氧气,只需要短短几分钟,宇航员就会窒息。
地球上,植物、微生物在创造氧气,但氧气并不是地球大气层的主要气体,地球大气层的氧气含量只有21%,而氮气占据78%,其余则是稀有气体。我们呼吸时,身体只需要氧气,其余气体会在呼气时排出。
火星也拥有大气层,但是火星大气层体积仅有地球的1%,既然我们的身体可以利用氧气,排出其他气体,那么我们可以呼吸火星的空气吗?
火星空气,并不适合直接呼吸:
火星相对地球,是一个非常极端的环境,火星表面的液态水非常少,并且温度较低,火星夜晚平均温度低至零下73摄氏度。
虽然火星环境恶劣,但是地球也有类似火星的环境,比如南极、海洋底部、火山附近等等,在地球的极端环境里,科学家依旧发现了很多生命,但是目前科学家没有在火星发现任何明确的生命证据。让地球和火星出现明显差距的主要原因,就是两者的空气存在巨大差异。
人类需要氧气,地球空气的21%为氧气,这个浓度足以确保我们日常的新陈代谢,但是在火星,氧气浓度仅有0.1%,这个浓度对于人体来说过于苛刻,暴露在如此低浓度的空气中,很快就会出现缺氧症状。
火星空气的氧气含量不仅非常低,而且空气中含有大量的二氧化碳,火星空气的二氧化碳浓度约为96%,而二氧化碳对于人类来说是一种有毒气体,长时间暴露在高浓度二氧化碳气体中,人体会出现二氧化碳中毒症状。
如果很多人在一间封闭的屋子里,我们往往会感觉到头晕、嗜睡,这些都是二氧化碳浓度太高的症状。
人类的呼吸,简单来说就是获取空气中的氧气,然后将产生的二氧化碳以及其他气体呼出,而人类呼吸所需的最低氧气浓度,需要到达空气比例的17%以上。低于这个比例,人类呼吸就会变得急促,并且会伴有头疼、浑身乏力等症状。
由此可见,火星空气完全不适合人类生存,没有食物和水,人体或许可以生存几天时间,但是如果我们直接暴露在火星空气中,短短几分钟就会窒息。
火星气压非常低,体液会快速沸腾:
火星虽然是一颗星球,并且拥有大气层,但是火星大气层的大气压非常低,因此液体的沸点会出现显著降低。如果宇航员暴露在火星,在窒息的同时,宇航员的体液、血液会快速沸腾,两者会同时发生,短短几分钟就会失去生命。NASA的机智号火星直升机,为了弥补大气压差距,机翼的旋转速度远远大于地球直升机。
火星和太空都无法提供足够的大气压,因此宇航员进入这些区域,都必须穿戴宇航服,宇航服不仅仅可以为宇航员提供氧气,还可以确保宇航服内的大气压适合生存。
总结:
火星是人类目前探索宇宙的重要目标,虽然火星和地球同样位于太阳系的宜居带,但是火星和地球的环境却有着天壤之别。火星大气层仅为地球的1%,因此火星无法利用大气层维持温度,也无法提供适合生命生存的环境。
火星大气层虽然不适合呼吸生存,但是火星大气层的二氧化碳浓度非常高,科学家认为未来宇航员,可以通过设备,将二氧化碳转变为氧气。毅力号搭载的7台仪器中,MOXIE就是将二氧化碳转化为氧气的测试设备。
随着火星无人探测技术的发展,探索火星的轨道飞行器以及漫游车越来越多,火星表面,好奇号、毅力号、祝融号,都在进行着火星探测任务。未来人类将要完成的,就是火星的载人登陆。
虽然火星的空气无法直接呼吸,但是通过各种科学设备,宇航员或许可以在火星制作出自己需要的氧气,但是人类无法彻底改变火星环境,因此宇航服依旧是必要的~
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