有些力量,看不见,却深刻影响着一颗星球的命运。
地磁场无形,却为地球生命撑起一道屏障;岩石无声,却保存着亿万年前的磁场信息。人类对宇宙的追问,也让目光从脚下的山川,投向遥远的火星。
清晨的栾川县,群山环抱,伊河穿城而过。中国科学院院士、我国天问一号首次火星探测任务首席科学家潘永信来到河畔,目光落在脚边的石头上。
“我就是一个读石头的人。”他说,“我读地球上的石头,读月球上的石头、火星上的石头。”
读石头的人
“搞地质的,到一座山城,其实先看的是山和它的河。”潘永信说,山峦、峭壁、沟壑,是漫长地质作用留下的痕迹;河床上的一块块圆圆的鹅卵石,也曾属于河流上游山上的岩体,它们在河流搬运和长期磨蚀中变成今天的模样。
沿着山路向上,老君山十里画屏渐次展开。漫长的地质演化,塑造了今天的山川。
潘永信长期从事古地磁学、岩石磁学、行星磁学等研究。他真正要“读”的,是石头中肉眼看不见的磁信息。
“每一块石头都有它的故事。”
无论是地球上,还是月球和火星上,岩石中磁场留下的信息,都是认识这些行星演化的重要线索。
看不见的磁场
“磁场是无处不在的。”潘永信说。地球拥有全球性磁场,它与太阳风相互作用形成的磁层,可以偏转大量来自太阳的带电粒子,对地球大气和生命环境具有重要意义。
磁场也是理解一颗行星演化的重要窗口。
现今火星南半球岩石仍保留着很强的剩余磁化特征,这表明早期火星曾拥有像地球一样的全球性磁场。
“磁场其实是行星宜居的一个重要物理场。”潘永信说。
为什么要去火星
站在老君山高处,群峰向远方铺展。对潘永信来说,远方不只在群山之外,也在地球之外。
望远镜时代,人们曾观测到火星表面一些线性结构,意大利语称为canali,意为水道、沟渠。后来在英语传播中,它被译作canals——运河,一度引发关于“火星运河”乃至火星文明的想象。
随着探测器抵达火星,人类开始重新认识这颗行星。研究火星,不仅关乎地外生命,也有助于认识地球自身。
地球上地质活动十分活跃,板块构造运动等作用不断地改造着地球地表,早期很多古老的岩石和特征其实都消失了。相比之下,火星演化比较慢,保存了许多早期的信息。
“通过研究火星,可以帮助理解我们地球早期的演化。”潘永信说。
问的是同一片天
2020年7月23日,中国首次火星探测任务天问一号探测器在海南文昌成功发射。通过一次发射任务实现了火星环绕、着陆和巡视探测。
潘永信至今记得看到“着巡合影”图时的感受。
“非常酷,非常炫,非常棒。”
随着祝融号驶上火星表面,来自火星的科学数据陆续传回。科研人员利用这些科学数据取得了一批原创性科学发现。譬如,在沙丘低洼区域发现与水活动相关的迹象,并获得矿物学证据支持;车载磁强计则对火星表面磁场开展多点原位探测。潘永信介绍,祝融号在着陆地区测得的磁场非常弱。这些数据为研究火星磁场演化提供了新的依据。
“火星探测其实像攀登一样,还要一步一步地往前走。”
从脚下的一块石头,到遥远的火星,人类不断拓展着认识世界的尺度。
两千多年前,屈原在《天问》中写道:“遂古之初,谁传道之?上下未形,何由考之?”
走到老君山金顶,天色渐暗。面对星空,潘永信说:“人类在宇宙尺度上而言是渺小的,但渺小不等于不重要。我想说,人类是伟大的,因为我们人类可以用科学去探索宇宙,去认知我们人类自身。古人是用哲学和智慧去问天,我们今天是用科学来问天,但是我们问的是同一片天。”
山,总有顶峰;问天,没有终点。
监制:马宝军 王璐
策划:党义钊
导演:张璇
记者:杨静
摄影:李宁 王希 李腾飞
摄影助理:李欣展 陈通
后期:王瑶 周欣 刘衡
化妆:李水仙
新媒体编辑:但汉琼 杜利伟
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