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水星,水星上的生命,较火星更适宜的环境

    人类抬头仰望星际,除了离地球最近的月亮,想象得到的“最宜人”的殖民地,似乎就是“离地球最近”的火星!但事实上火星的殖民不好弄,21世纪初的人类,固然被升空成本困在地面上,所谓的火星生态圈实验,投资浩大,有始无终:澳大利亚的实验者,甚至在地球上模仿火星旅行,都已经耐不住寂莫。如果他们真的登上火星之旅,估计一多半会患上抑郁症,甚至自杀身亡。即便是到了未来22世纪,轨道升空的成本,已经因为轨道电磁炮,高音速空天飞机,质能炮,(它们共同被称为未来22世纪航天技术的三大发明),降低到人类国民经济,基本上可以承受的水平上。但前往火星的旅行,仍然因为燃料成本而非常困难。

    一个火星年接近于两个地球年,所以地球每年有两次接近火星。理论上一年可以有两次处于最接近火星的发射时机。在此意义上,火星似乎的确是“离地球最近”的行星。但是实际情况要复杂得多!因为地球较之火星,处于太阳的低轨道。未来世界,最终会用“低太空,高太空”,简单地描述了,类似地球之于火星,或者水星之于柯依帕带以外的太空之间的区别。在“高低太空”的概念上,火星显然处于比地球,需要更多“推进能源”,才能克服太阳引力的“高太空”位置。这样就令到,如果简单地以最近天文距离向火星发射飞船的话,运载飞船必须携载多得多的火箭燃料,才能飞抵火星。当然就意味着珍贵的有效载荷,会被相应地压缩。

    所以在未来世界太阳系航天的古往今来,除非是不计成本的紧急飞行,比如说执行勤务的星球舰队;否则从低太空向高太空发射的载荷,都必须先取道更低太空的水星和太阳本身的引力,经过漫长得多的航行,才能抵达火星。因此在此技术下的一次火星旅行,需要接近一年的时间。这样也就意味着一个事实,21世纪初的航天工程师,本应很清楚它的含意:金星和水星,实际上是比火星更近的星球,前往金星和火星更为容易。另一个未来22世纪的历史事实也将昭然若揭:在太阳系行星际航行年代,水星因为它位于向高太空较廉价地传送负载的“引力加速点”上,因此它相当于太阳系内行星际航行的“交通要道”上,无可替代!其“地理位置优势”,类似于近代的英国之于欧洲,或未来22世纪初的月球之于地球。

    金星因为恶劣的大气和贫瘠的矿产,对金星的殖民要推迟到未来30世纪以后;而水星的殖民条件,在月球已经成功殖民以后,就明显超过了火星:水星更容易到达,它的极冠上有着现成的水资源,无须特别开采,它的岩缝峡谷,可以提供避开太阳光热的良好的水星殖民地的栖息条件,它相对致密的结构和低引力,可以降低水星站和殖民地的建设成本;容易开采的金属矿藏结合无穷尽的阳光,令到地球表面以往所有金属开采,变成产量低得可笑的原始工业。因此,当月球已经可以供应地球轨道上主要原料和航天供应后,进一步降低成本的目标,毫无疑问就是水星,而不是较地球而言,处于更高太空的火星。

    水星极冠的冰盖,曾经令21世纪初的科学家,深为着迷。因为在更早的近代,地球人类很难想象,在离太阳如此近的水星上,居然还有“冰”的存在。但是当美国信使号水星探测器,于2015年撞击水星,证实了水星上确实存在水时,似乎又不算难以理解了:既然地球极地可以存在冰盖,那么距离太阳更近的水星,因为没有大气层的热传送,在太阳直射角度上同样很小的极区,具备保留冰的条件,也是理所当然。问题在于,既然水星上没有大气,那么水星极地的“冰”是从那里“残存”来的?它当然不可能是太(阳形成之)初年代的水星表面留下的水,因为水星自已的整个地壳和地幔,都已经在太初以降的历次撞击中被剥夺了。

    水星作为位于太阳最低太空的大行星,也较高太空的“兄弟”承受了多得多的撞击。这种撞击不但剥夺了水星的地壳和地幔的大部分,最近的一次撞击,甚至破坏了水星的潮汐锁定,令到水星到现在也没有回到它的位置,本应因为太阳引力而呈现出来的潮汐锁定上。如果没有那一次撞击,水星本应一面永远对着太阳,在太阳光芒下承受着让铅也被从岩石中融化,在水星表面形成一个个大大小小的水银和铅熔融的金属湖;而另一面则是在永远不见阳光之间,处于接近绝对零度的寒冷之中。由于那一次撞击,水星目前的自转,与太阳的公转,仍然存在着三天的偏差。这令到水星的日与夜,与它的公转年几乎一样,但毕竟不同。

    从水星当前回归潮汐锁定的速度,数学上可以倒推出,撞击应发生在最近的五亿年。所以水星极冠上的水,来源只有两种可能性,而且大同小异:第一种是来源于上一次撞击水星的星球带来的冰,在撞击中挥发但未来得及脱离水星轨道的水,也重新凝结成冰,散落在水星全球。在赤道附近的水,当然很快融化,如果没有来得及流入下层岩缝,就会因为真空的压力挥发,最终在太阳风的作用下,脱离水星的引力。但是在极冠的部分水冰就保留了下来。第二个解释是,太阳系诸多的彗星本身就是一大团冰,它们反复撞击水星,也重复着上述的过程,最终也令在极冠上的水冰,得以幸存下来。不过,由于在月球上没有发现类似水星那样的大块的极冠冰区,因此水星学者一般都偏向于第一种解释:撞击水星的是一颗非常庞大的彗星,比冥王星还要大上若干倍,如果它算是慧星的话。