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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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[what if]第54期:把海水抽干续集——把海水浇到火星上   

2013-09-12 20:24:19|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:一起剥坚果

提问:

如果你像上一期里所说的那样把海水都抽走,浇到"好奇号"火星探测器上,那么随着浇的水越来越多,火星会发生什么变化?

—— Iain

回答:

上一期What if中,我们在马里亚纳海沟底部开了个口,海水可以通过那个洞流走。

至于要把海水抽到哪里去这个问题,我随手就选了火星,因为"好奇号"探测器一直在苦苦寻找火星上水存在的证据,所以我想把海水抽到火星上应该能让"好奇号"轻松一点吧……

(不像可怜的"勇气号"一辈子只能独自幽怨,"好奇号"现在可开心了)

"好奇号"目前在火星一处叫做盖尔陨石坑的低洼地上,洼地的中间有一座小山,人们喜欢叫它"夏普山"(Mt. Sharp)。

火星上其实有许多水[1],但问题是它们都是以固态形式存在的。液态水在火星上维持不了太长时间,不是因为那儿温度太低,就是因为那儿空气太稀薄。

如果你在火星上泼一杯温水,它会先沸腾,然后结冰,最后升华,而这三个过程几乎是在一瞬间就完成了[2]。看上去在火星上水可以以任何形式存在,除了液态。

可问题是我们在以极快的速度(水温在零上若干摄氏度)往火星上灌水,因而水没有时间结冰、沸腾或升华。如果你挖的洞足够大,涌进来的水会开始把盖尔陨石坑填成一个大湖,就跟在地球上一样。我们可以用美国地质勘探局(USGS)发布的很赞的火星地形图来记录水位上涨的过程。

一开始盖尔陨石坑是这样的:

(不妨叫它盖尔湖吧)

随着越来越多的水涌进来,很快"好奇号"就被淹没在几百米深的水下。

(为什么选择把 Curiosity(注:"好奇号"(Curiosity)直译为好奇心) 淹掉呢?是为猫儿们着想。Curiosity killed the cat. 好奇心杀死猫)

最终,夏普山变成了一个小岛:

在水位能没过夏普山之前,海水就会先从陨石坑的北边流出去,然后蔓延整个沙地。

如果水真的从陨石坑流出去了,那么这种涓涓细流很快就会蒸发完[3]。不过别忘了我们手上可是有大把大把的海水的。

(地球之手在火星上慢慢伸开)

海水开始灌进北极盆地:

(继"好奇号"之后,已经冻死的"凤凰号"是又一个遭殃的……)

慢慢地海水会填满整个盆地:

(然后遭殃的是"维京一号")

不过如果我们在火星赤道地区(有好多火山)看的话,其实还是有许多陆地离海水很远的:

(墨卡托投影图,不包括极点)

坦率的说,我觉得这张地图有点无聊:没有太大的变化,有的只是上面的陆地,还有海洋。

(差评!)

可是我们手头上的海水还没用完呢。虽然在地球地图上看上去还有许多蓝色的地方,但它们都十分浅,大部分的海水已经不翼而飞了。

而火星又比地球小很多,因而同样体积的海水会形成更深的海洋。

此时此刻,海水漫进了水手谷(Valles Marineris),并形成了许多不同寻常的海岸线。这张图看起来就有趣多了,但大峡谷附近地区的形状有些奇怪。

(这次那个大洞吐出来的不是地球海洋,而是变成一只猫("好奇号"在火星上拍到了一块外形很像猫的一块石头)了,差评+1)

海水现在刚好淹没"勇气号"和"机遇号"。最终它会涌入海勒斯陨石坑,火星上的最低点就在这个陨石坑里。

在我看来,剩下的地图变得越来越好看了。

(这不是海水惹的祸,水手谷本来就看上去很奇怪)

随着水位继续给力地上涨,现在地图上只剩少数几座大岛(还有数不清的小岛)了。

(如果某个游戏里的地图是这样的话,我就不去管游戏任务了,我会驾着船到处跑~)

海水很快就淹没了绝大多数的高原,现在只剩为数不多的几个小岛了。

(放大了看)

最后,我们断水了!因为地球上的海洋都已经干了……

现在让我们仔细看看这些主要的岛屿:

(所有火星探测器都已经被淹了)

奥林匹斯山和其他一些火山依然坚挺地露出了水面。令人惊奇的是,它们离被淹没还远着呢。奥林匹斯山比新的海平面高出10千米以上,这么看来火星上还是有巨型山脉的。

这些惊人的岛屿是海水涌入诺克提斯迷宫(注:火星上位于水手谷和塔尔西斯之间的区域,因其类似迷宫、深而陡峭的峡谷而得名)的产物,这些奇形怪状的峡谷围成了一个找不到起点的诡异迷宫。

但火星上的这个海洋不会存在太长时间。在消失前,火星上可能出现短暂的温室效应,但说到底火星还是太冷了。最终海洋会彻底结冰,然后被灰尘覆盖,然后逐渐移动到极点成为永久冻土。[4]

但这个过程要花很长很长时间。不过一旦真的变成这样了,火星会变得更加有趣的。

如果你认为跨越两个星球的排水系统已经有现成的了,那么以下结果就是不可避免的了:

(又黑我大荷兰!)

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