标准大气压是多少pa(与其带地球流浪，不如为它找个备胎)

文本界

2022-04-27 13:58:10

这个星球不是地球，而是地球火星，太阳系中的第二颗“蓝色大理石”。图/NASA

《星际迷航》、《复仇者联盟》和《火星救援》，这三个星球都在电影中。

上周，美国国家航空航天局在美国天文学会的年会上宣布，他们已经找到了一个地球大小的行星，它位于toi700恒星的宜居区，所谓的可居住区意味着地球表面可能存在液态水。

这个星球会成为未来人类星际迁徙的目的地吗？NASA告诉我们toi700距离地球100光年？看来我们想得太多了，

别担心，在太阳系中，有几个行星可能成为星际迁移的目的地，大概在我们的有生之年，你真的可以用自己的眼睛看到人类那么“地球备胎”在这些太阳系着陆呢。

设想中的火星太空中转站。NASA地图/

“水球”欧罗巴

前几年卖得很好的电影《星际穿越》，它讲述了人类穿越虫洞寻找“第二个地球”的故事。男主人的第一个目的地是星星被薄薄的海洋覆盖的行星。这里有水和大气，似乎非常适合人类生存，但有了它100米波，差点毁了男队长的团队。

《星际穿越》在这部电影中，男主队登上了“水球”。图/《星际穿越》尽管这个“水”球没有明确的原型，但是，水和大潮的两个特点让人想到太阳系中的一颗卫星，那就是尼古拉斯·谢天谢地·欧罗巴。木卫二比月球稍小，其引力是地球引力的13%。据推测，在这颗行星的地壳下，有一个由液态水组成的全球海洋，这片海洋可能比地球上的海洋深10倍，水的总量是地球上液态水总量的2-3倍。从这个角度来看，欧罗巴真的是一个“水球”。

左下角的行星是木卫二，上面是月亮。欧罗巴的半径为1560公里，占地球半径的24.5%。图/NASA

当巨大木星它从木卫二的地平线升起，看起来比我们在地球上看到的月球大十倍。木星的质量是其他七颗行星总和的2.5倍。它强大的引力在欧罗巴海引发了巨大的潮汐，这不像《星际穿越》中国人遇到的100米浪。

木卫二以巨大的木星为背景喷出水柱（假想图）。图/NASA我们从来没有在欧罗巴登陆过，更不用说在它的地壳下钻探了。我们怎么知道这个地下海洋？

欧罗巴下面的水层有两个模型：第一个是对流冰层，第二个是液态海洋。图/NASA

1995年,，伽利略木星探测器曾在木卫二上空351公里处飞行。根据它发回的照片，这颗行星的表面覆盖着数万公里高的棕色线性山脊。欧罗巴的地壳就像一堵涂在冰上的墙，到处都是裂缝和漏水，这些山脊是冰水泄漏留下的痕迹。

旅行者2号拍摄的木卫二的高分辨率图像显示，木卫二的表面光滑，只有三个直径超过5公里的陨石坑。图/NASA

除了这些小山脊，木卫二表面没有高山，几个陨石坑的内部和外部高度几乎相同。想想看，人们怎么能在沙滩上建造高楼呢？地壳下流动的物质，即水，无法支撑高地，这使木卫二成为太阳系中最平滑的行星之一。

木卫二上的陨石坑很少，而且是新的，这是地壳频繁变化的结果。图中的圆点是皮威尔陨石坑。图/NASA

此外，伽利略探测到了木卫二的弱感应磁场，该磁场是由木星的磁场引起的。这个感应磁场的前提是一定有一个表面附近的整体导电层，一层导电的液态盐覆盖了整个世界，这是最合理的解释。水、有机物和能源是孕育生命的三驾马车。木卫二有水，彗星或小行星也会带来有机物。能源问题能解决吗？

由于木星的引力，木卫二上爆发了水和冰的混合物。图/NASA科学家曾经认为，如果离恒星太远，行星所能获得的能量将不足以维持生命，水也不会保持液态。当然，作为一颗距离太阳6.7亿公里的遥远卫星，在木卫二上，即使在最温暖的赤道上，温度也只有零下163摄氏度，理论上，欧罗巴应该是一片死寂。

欧罗巴固定化妆照片。图/NASA木星，而不是太阳，已经成为木卫二的能源来源。木星带到木卫二的巨大地下潮汐在与海床摩擦时将机械能转化为热能，加热海水使其保持液态，这种热能还可以产生海底温泉，为生命提供能量。因此，科学家认为木卫二位于太阳系，地球之外，生命最有可能诞生的地方。

假想的欧罗巴冰下海洋中的生物。图/维基百科为了为人类的未来铺平道路，NASA计划发射一艘名为欧罗巴快车”我们的探测器降落在这个星球上，它的主要任务是探索外星生命，第二个任务是看看这个星球是否适合居住。

欧洲快船的想象力。图/NASA

事实上，它是否宜居的问题并不难回答。与温暖的地球和舒适的环境相比，欧罗巴简直是地狱。除了寒冷，这里强大的木星辐射可以在一天内杀死人。欧罗巴的大气层它几乎完全由氧气构成，非常薄，空气压力只有0.1μPA，几乎没有，你能在头上看到的是黑暗的空间。然而，对人类来说，只要有水和技术，它就可以帮助我们解决其他问题。

“甲烷国家”泰坦

在一部热门电影中《复仇者联盟》头号恶棍灭霸居住的星球叫泰坦。在太阳系中，还有一颗叫做泰坦的行星，它是泰坦。

泰坦这个词最初的意思是巨人，后来又扩展为巨人，如贾宝云，这是一艘大船。泰坦星这本书的篇幅与它的名字不符，它是太阳系第二大卫星，甚至比八大行星之一的水星还要大。

左下角的行星是泰坦，上面是月亮。泰坦的半径为2576公里，相当于地球半径的40%。尽管泰坦在太阳系的所有卫星中排名第二，但由于大气层较厚，它看起来比木卫三（半径2634公里）大。图/NASA

除了它的大小，这颗卫星最大的魅力在于它是太阳系中仅有的四颗大气层稠密的岩石行星之一（其他三个是地球、金星和火星），它是除了地球，太阳系中唯一一颗表面有大量液体的行星。

2004年7月，卡西尼号到达土星在轨道上，它的任务分为两部分：卡西尼号绕土星运行和惠更斯号降落在泰坦上。图/Kevingill/ccbysa2.0

泰坦星的大气层非常稠密，其表面压力比地球高45%，如果一个人站在泰坦星上，感觉就像站在游泳池的底部。泰坦星的大气由98.4%的常见氮组成，氮也是地球大气的主要成分。此外，还有少量甲烷、氢和氢碳氢化合物。泰坦星在太空中是一个橙色的球体，这是反射阳光后碳氢化合物的颜色。

卡西尼号借助太阳光捕捉到了泰坦星的大气层（假想图）。图/NASA

甲烷和碳氢化合物是强温室气体，这使得泰坦在同一轨道上的卫星上温度升高。然而，它距离太阳超过14亿公里，平均气温只有零下179度。在这个温度下，液态甲烷取代了地球上的水。在泰坦的明星身上，不仅有甲烷湖、甲烷河，甲烷云，甲烷雨。

我们熟悉天然气和沼气，它们都是由甲烷组成的。甲烷的熔点为-182.5度，沸点为-161.5度。我们在地球上看到的甲烷是气态的，而在泰坦身上，甲烷可以保持液态。图为泰坦上的一幅假想甲烷湖。图/NASA

2004年，从卡西尼号发射的惠更斯号探测器降落在泰坦身上。惠更斯号降落在一个平坦的海滩上，海滩上点缀着由碳氢化合物颗粒组成的“沙子”和由水冰组成的“岩石”呈鹅蛋状。只有流动的液体才能形成这种形状的“岩石”。

惠更斯登陆泰坦后拍摄的第一张照片。图/NASA

2009年，科学家们终于确认了泰坦身上的卫星湖泊和海洋中的甲烷是液态的：最大的克拉肯海面积超过40万平方公里，比地球上最大的湖泊还要大里海面积更大；在南极地区的安大略卫星湖中，可以清楚地看到西河流入湖中时所形成的三角洲地形。

泰坦星上的湖是最左边最大的克拉肯海。图/NASA

2010年，在土卫六赤道附近观测到一场甲烷暴雨。大约一厘米的液态甲烷雨滴像雪一样缓慢地落到地面上（因为土卫六只有地球引力的14%）。甲烷雨形成洪水，改变了泰坦的地形。泰坦身上的液态甲烷能代替水繁殖生命吗？科学家认为这种可能性很大！虽然甲烷作为溶剂不如水，不能像水一样参与各种化学反应，但科学家们已经模拟了一种吸入氢气和合成甲烷的方法乙炔，当然，还没有发现一种名为偶氮体的奇怪生物，它能呼出甲烷（或许更广为人知的是灭霸）。

泰坦身上风暴的假想照片。图/NASA

事实上泰坦星更像是人类的能源基地，而不是宜居之家。据估计，这里液态烃化合物（包括甲烷、乙烷、乙炔等）的储量，这是地球上已勘探的石油和天然气储量的数百倍。人类还可以利用泰坦作为开发土星资源的中转基地。

红色“地球”

2026年，人类开始了第一次火星太空旅行。一支由俄罗斯人和美国人组成的登陆队在火星上建立了一个名为“山脚下基地”的殖民地。随着时间的推移，火星上的植物开始大量生长，压力和温度持续升高，液态水开始汇入火星表面的河流、湖泊和海洋。最终，火星南极洲西部的一系列火山喷发完全融化了这里的冰盖，火星变成了一颗蓝色的行星。

火星地球化后的所谓“地球化”是一个虚构的工程，旨在人为改变天体的表面环境，最终使地球的气候、温度和生态与地球环境相似。图/NASA

这不是真正的未来，而是美国科幻作家斯坦利·罗宾森在20世纪末写的一部小说《火星三部曲》在人类的故事中，总是充满了移居火星的幻想。2015年，NASA宣布了一项在火星上建造永久定居点的计划，在该计划中，人类将在20世纪30年代在火星上建立独立的生活设施，这些设施将成为未来火星移民的基石。

美国宇航局凤凰号宇宙飞船登陆火星的假想照片。图/NASA

人类如此热爱这颗红色星球的原因是，火星的条件比太阳系中的其他行星或卫星要好得多，或者在某种程度上，它就像一个喇叭形的地球。

火星的半径是地球的一半。它的体积只有地球的15%，质量是地球的11%，重力是地球的38%。图/维基百科

位于近日点的火星刚刚进入太阳系的宜居区。这里有充足的光和能量。虽然火星极地的冬季温度只有零下143度，但仍然很温暖在夏季的赤道上，温度可以上升到22度，它几乎和地球上的温度一样。火星上每天39分钟，就像地球上的一天。

火星基地的假想地图。图/NASA

在电影里《火星救援》在中间马特·达蒙在火星上种植土豆并非虚构：在火星的某些地方，土壤中含有高达2%的水分和植物生长所需的元素，如镁、钠、钾和氯，虽然不如土壤肥沃，但它也可以用于农业。

马特·达蒙在火星上种土豆。图/《火星救援》火星过去和现在都有水。干涸的河床和沟壑纵横交错，只有在水环境中才能产生的二氧化硅和粘土的沉积，以及南北两极由干冰和水冰组成的冰盖，都证明了水的存在。NASA的高盐度火星轨道飞行器甚至在2017年发现了液态水的存在。科学家甚至预言，数十亿年前，火星和今天的地球一样充满活力，整个北半球被浩瀚的海洋所覆盖。

数十亿年前火星以北的假想海洋。图/NASA

然而，无论如何，这颗红色且极度荒凉的行星似乎永远不适合居住。

与地球相比，火星很小。在太空，小可是一件大事！科学家们认为，行星需要熔化的金属核心来产生磁场，而火星的核心早在39亿年前就已经冷却。没有磁场的保护，几乎没有重力的火星在太阳风的持续蹂躏下根本无法保护大气层。

火星大气被太阳风（假想图）慢慢吹走。图/NASA现在火星表面的气压只有600帕，这是地球标准大气压力的千分之六。低气压使火星上的液态海洋消失，今天变成了一个死气沉沉的星球；稀薄的大气无法储存热量，使得火星上昼夜温差高达100摄氏度。

水的三相点为0.01℃和611.73pa，这意味着当空气压力低于611.73pa时，水不会以液体形式存在。火星上的气压只有600Pa，所以这里很难存在液态水。图/维基百科

标准大气压强