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西米拉扭过头用手推着叶华的小腹,用尴尬变形的脸对着叶华撒娇道,“华仔,我不想努力了,到时能送我去火星城市吗?我要住黄金屋........”

叶华正在兴致勃勃看着红后遥控进取号对其他小行星进行探测,拍开她的手,烦恼道:“西米拉,我在做正经事呢,别捣乱,坐好你本分的工作,你在啰嗦,你让我一时不爽我让你一天都不爽。”

“讨厌,反正有红后帮你监控着,你就不能等会儿再看吗?”什么爽不爽的?西米拉一点也不怕叶华的威胁。

叶华瞪了一眼西米拉不想说话。

西米拉想转移一下注意力,嘴里嘟嘟囔囔道:“华仔,火星空气稀薄的主要原因是质量太小吗?磁场都消失了,在火星上我们人类不穿宇航服能在外面玩吗?会不会迷路回不了家?”

叶华拉着西米拉的手边写边画耐心教导着,“是的,火星空气稀薄的主要原因,或者说关键原因,就是质量太小。关于火星空气稀薄的问题,有一个认识误区:说因为火星磁场微弱,不能阻止太阳风的侵蚀,导致了大气流失。

之所以说这是一个认识误区,而不直接说这是一个错误,是因为他们其实没有说错什么。火星上流失的空气分子,确实大部分是被太阳风所激发,获得高能量而从火星逃逸的,而太阳风之所以能大量激发这些空气分子,也确实是因为火星磁场微弱,太阳风中的带电粒子难以被磁场偏转,可以长驱直入大气深处。虽然他们没有说错,但没有说到重点,因为磁场因素只是火星大气流失的直接原因,而非关键原因。

为了便于理解直接原因和关键原因的区别,我用一个类比来说明。

有两个学生甲和乙,他们各自拿起一瓶液体喝了。甲的瓶子里装的是可乐,他喝完后就活蹦乱跳地去上课了。乙的瓶子里装的是百草枯,他于是被送进医院。尽管医生全力抢救,乙仍然出现了多种症状,最后因呼吸衰竭死了。

在解释乙的死因时,医生的说法是,尽管乙出现多种症状,但真正的死因是呼吸衰竭。学校负责安全教育的老师的说法是,乙因为喝百草枯而死。医生的说法显然是正确的,严谨而精准,因为呼吸衰竭就是乙死亡的直接原因。

然而对于想要吸取经验教训,避免悲剧再次发生的其他人来说,医生的说法没什么用。我们并不知道该如何避免呼吸衰竭。而负责安全教育的老师则说到了问题的关键:之所以甲没死而乙死了,他们命运分野的关键点就是甲喝的是可乐,而乙喝的是百草枯。这个说法也对我们有指导作用,在甲和乙当初面临的情形下该如何做:要避免喝百草枯。

回到原问题:前面我们解释了为什么磁场微弱是火星大气流失的直接原因。那么,为什么又说它不是火星大气稀薄的关键原因呢?

因为有一个对比鲜明的例子:金星。金星的磁场比火星更加微弱,目前我们的探测器尚无法探测到金星的固有磁场,也就是说,如果金星存在固有磁场的话,也必定弱于探测器灵敏度下限。可是金星大气不但比火星浓密,甚至比地球还要浓密92倍。太阳风同样可以长驱直入金星大气深处,并且,由于金星离太阳更近,它所遭受的太阳风粒子的轰击比火星要强得多,再加上金星大气温度比火星大气温度高得多,空气分子本身的能量也要高不少,这样看来,金星大气应该更快流失,并导致大气更加稀薄才对呀?

那么是什么造成了金星与火星如此悬殊的差异呢?

那是引力的影响!问题的第一个关键点,是质量的差异。金星的质量比火星大得多(7.6倍),因此金星引力对空气分子的束缚也要大很多,这导致了金星空气分子平均动能虽然比火星高,却比火星空气分子流失得少。

你们可能会说,太阳风粒子能量那么高,被激发的空气分子获得如此高的能量后,就是10倍100倍金星的引力,也不足以留住它吧?其实,如果太阳风激发空气的模式真是这样简单的方式,那反倒不足为虑了:太阳风粒子的数量,与大气中空气分子的数量比起来完全是9牛1毛,如果一个太阳风粒子只激发一个空气分子令它逃逸,那么全部太阳风粒子总共也激发不了多少空气分子,不可能造成空气的明显损耗。

真实的激发方式是这样的:一个高能粒子进入大气后,它首先撞到一个空气分子,只把一部分能量传递出去,然后它继续前进,撞到第二个、第三个……每次撞击它都损失一部分能量,直到它自身能量变得很低为止。同时那些被撞过的空气分子,也会再撞击其它空气分子,这样能量就一级级传递出去,最后分散到很多分子上。

这些获得能量的空气分子,能量越高的数量越少,能量越低的数量越多。能量高到足以逃脱引力束缚的只有极少部分,而如果引力稍微强一点,能够逃逸的分子数量就会明显减少。那么,当引力强大很多倍的时候,可逃逸分子数量减少的幅度就非常可观了。虽然金星空气分子的平均速度更高,但由于金星的逃逸速度高得多,所以金星上能逃逸的空气分子更少。

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