假设我们要在太阳系中寻找一颗适合人类移居的行星,可以选哪一个呢?事实上,除了地球以外,考虑到地表状况、气候、水源等等生命存在的必需条件,我们所能“挑选”的行星并不多。
比如水星和金星距离太阳太近,前者赤道温度最高可达℃,后者表面平均温度都能有℃,地表不可能存在水源。又比如其他的四大气态巨行星,它们距离太阳又太远了,木星和土星表面的平均温度都在-℃以下,天王星和海王星还要可怕,都在-℃以下。
也因此,火星可能是太阳系中除了地球以外最适合人类居住的行星了。
人类不穿航天服能在火星上活多久
在年1月2日,荷兰一家研究所表示,他们已经从去年从电视台里招募的20万火星计划报名人中初步选出了人,并将在后续的筛选里挑出最优秀的24人。
到了年,这24人就会拿着单程票去往火星,实现人类探索火星的孤勇征程。
除此之外,美国从本世纪初期一直到现在,几乎每过一段时间就会宣布一下自己的载人登陆火星的计划,这也成为了美国航天局现在以及未来的首要任务。
我们先不考虑未来的人们能否登上火星,且说当人类踏上了火星的地表,如果没有航天服的支撑,究竟可以活多久呢?
虽然我们人类并没有真正来到火星,但是太空技术的发展使得我们能够发射火星车,再利用火星车上配备的各种科学仪器来代替人类观察火星上的情况,分析上面的种种环境,以此来判断火星的宜居程度。
而根据目前为止唯二能够将火星车送上火星的国家——也就是美国和中国——得到的图像及数据来看,人类在没有航天服的保护下,能够存活的时间最多只有2分钟。
不是说火星是太阳系中除地球外最适合人类宜居的星球吗,为什么只能存活如此短的时间呢?这其实主要有四大原因。
液态水
我们应该都知道,科学家们在寻找系外的宜居行星时,通常会从恒星的宜居带下手。所谓的“宜居带”其实就是在恒星的光热下,行星能够在表面存在液态水的范围。
这也是因为水是生命之源,地球上不论是第一个简单的细胞,还是首个真正意义上的生命,都是出现在海洋环境中。
哪怕是如今的地球进化出了陆生生物,不需要时刻泡在水中,甚至落水还会被淹死,但是这些生存在陆地上的生物们依然需要每日补充身体所需的水分,并且在它们出生之前,也是从母亲的肚子里,或者蛋中模拟着海洋水体环境慢慢孕育形成的。
也因此,想要在一个星球上面得到长期的生存和繁衍,最重要的考虑因素之一自然就是液态水了。
关于太阳系的宜居带范围到底是什么,天文学家们其实众说纷纭,一直没有得到统一,这些说法主要的范围是在距离太阳中心0.到3.0个天文单位之间,理论上而言在其中的星球表面可能会存在液态水,并且出现生命的迹象。
火星距离太阳的位置刚好就在太阳系的宜居带中,轨道范围大概是1.到1.个天文单位,按照上面的说法,火星地表应当存在液态水。
但是根据过去人们发射到火星上的探测器来看,科学家们并未在上面寻找到液态水,只有南极可能存在着厚厚的冰盖。
火星车也曾发回了关于火星的环境图片,我们可以在上面清晰地看见火星荒凉的表面,尽管有一些已经干涸了的火山湖遗迹、远古淡水湖,以及部分证实了火星几十亿年前曾被海水覆盖等等的证据,但是这些都已然是“过去式”,火星上几乎是不存在液态水的。
也因此,当人类来到火星,在没有航天服的保护,也没有水源补充的情况下,大概3天后就会因为脱水而死亡。
温度
根据美国发射的勇气号火星车在4年发回的数据显示,它首次对火星的温度进行了测量,发现当时白天的温度最高大概只有5℃,最低则为-15℃。
而通过更多的探测设备综合分析得出,火星地表的平均温度大概为-55℃,最高温度为27℃,最低温度为-℃。
由此可见,火星上的气候大多数都是比较寒冷的,就算是在近日点期间,温度也是地球上春天或者秋天较为适宜的温度。
根据科学家们的研究,人类一般而言是恒温动物,37℃是人体的最佳体温。然而我们的身体温度会受到环境的变化而变化,当外界的温度下降到20℃,我们的体温也会随之开始下降,每下降一次,我们的身体基能也会逐渐衰弱。
一般情况下,人类的核心体温下降到30℃的时候,我们就会彻底失去自己的意识,一旦到了24℃,我们也将失去心脏的跳动。
当然,人本身是一种会突破极限的生物,有一位叫做安娜·巴根霍姆的姑娘就曾震惊了世界,她甚至能在核心体温降到13.7℃的时候仍然存活。
因此,当我们在没有航天服的保暖措施下来到火星,必然会受到火星的低温环境影响,造成自身体温过低,逐渐死亡。
当然,若是火星上有其他的保暖措施,比如东北的“大棉袄”等等,在不考虑其他的条件下,人类还是可以继续勉强存活下去的。
空气
我们都知道,生命想要生存和繁衍,除了一个水,还有另外的必需品——空气。
植物是吸收二氧化碳释放氧气,而动物则是吸进氧气,呼出二氧化碳,人类若是想要在火星上活下来,必须要有足够的氧气作为支撑。
但是根据科学家们观测到的数据来看,火星上的大气层有95.3%都是二氧化碳,氧气的含量仅仅只有0.15%,再加上它本身大气层就比较稀薄,空气中的氧气只能更加稀少。
并且根据火星车发回的数据显示,它们在火星的岩石内部发现了大量的硫磺,这也说明当我们来到火星以后就算有足够的氧气,也不能畅快地进行呼吸,因为这些硫酸会散发出如同臭鸡蛋一样的恶臭,十分令人作呕。
言归正传,一般来说,人类可以在有准备的前提下,也就是吸了足够的氧气后,只能憋气5分钟左右,但这也差不多是一个普通人的极限了,更多的人最多只能憋气2分钟的时间。
等到肺部的氧气消耗完,如果没有外界的氧气补充,那么我们就会陷入缺氧窒息的困境当中。
一旦发生缺氧,我们的脑细胞可能就会在短短的几秒时间内相继死亡,如果缺氧时间超过15秒,就将造成脑死亡,直到最后窒息彻底死去。
世界上最久的憋气时间为24分3秒,但这是普通人根本做不到的事情,我们也不将这份个例列入分析范围之内。
因此,如果人类没有航天服携带的供氧装备,在火星如此恶劣的空气条件下,我们只能生存2分钟到5分钟的时间。
大气压
上面我们也简单地提到火星上面的大气层非常稀薄,这也就导致了火星表面的大气压强非常低。
根据科学家们的研究和分析,火星上盆地的最低点大气压强达到了9毫巴,在其表面最高的火山山顶仅仅只有1毫巴的大气压强。
不考虑以上两种较为特殊的地形,火星表面平均大气压强为7毫巴,地球上1标准大气压为.25毫巴,火星还不到地球的1%大气压强程度,几乎相当于是真空了。
要知道人如果身处在这样的大气压强下,体内的压强将会大大超出外界的压强,从而导致人类身体器官发生膨胀,幸好人类的器官组织有一定的韧性,并不会如同气球一样爆开。
但是真空对于人类而言最致命的并不是膨胀现象,而是随着大气压强的不断降低,液体的沸点也会不断下降,导致人类体内的液体不断沸腾,细胞会快速地因蒸发而失水死亡,人类的热量也会迅速丢失。
没有了血液的流动,人类的器官也会失去功能,从而发生衰竭,直到人彻底死亡。
比如在年,联盟11号在返航途中飞船发生故障,舱内空气全部逃逸,三位宇航员们瞬间如同置身于真空环境。但是因为没有穿上航天服,宇航员们根本没有足够的时间来支撑自己手动补救故障,甚至在十几秒后他们就纷纷失去了意识。
根据飞船的仪器显示,这3名宇航员在这样的环境下只存活了40秒左右的时间,就已经全部死亡。
人类到底能在真空环境下存活多久,由于实际数据比较少,科学家们也不能通过真实的实验来测算这个危险的数据。而通过年德国对跟人类属于近亲的黑猩猩的实验测试,它在真空环境下最多能活3分钟,也就是说在3分钟内,如果去掉真空环境对黑猩猩进行抢救,它还是可以活下去的。
人类本身的身体素质并没有黑猩猩那么好,在真空下的存活时间也只会更加低。
综上所述,我们大致可以明白在没有航天服的情况下,人类最多只能在火星上面存活不超过2分钟的时间。