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科學模擬地球火星成因 可能解答為何地球有大量水之謎!
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作者:
manyiu
時間:
2026-10-23 12:19 PM
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科學模擬地球火星成因 可能解答為何地球有大量水之謎!
2026/10/23 中時 蔡宗穎
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NASA『好奇號』探測車 2026年8月11日拍攝的火星表面晨曦景觀，展示了聳立於火星赤道附近經風蝕雕琢而成稱為「風蝕脊」（yardangs）的崎嶇岩脊。（路透）
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2018年6月，這些圖片傳回地球，科學家們一顆懸了多年的心終於放下了。從相片上看，現場沙塵飛揚，因為好奇號當時在一塊岩石上掘洞。這塊岩石叫「達盧斯」（Duluth，見圖片中央），是2016年10月以來被鑿洞取樣的第一塊火星石。之前因為技術故障導致掘鑿暫停，後來採用了新的技術，使得這項操作得以恢復。
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火星的環境和是否存在生命一直吸引科學家研究，根據近期一項提取地球和火星岩石中化學成分，並透過電腦模擬兩者形成過程的研究發現，兩顆行星的形成方式可能大不相同。
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行星的形成是一個極為複雜的過程。雖然它始於塵埃和氣體的緩慢結合，但不斷累積下，最終演變成巨大的太空岩石，以難以想像的速度相互碰撞，最終形成新生世界。
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大多數科學家認為，地球和火星大約在45億年前，由圍繞年輕太陽旋轉的岩石碎片形成。然而，儘管年齡相同，基本成分也大致相同，但如今的地球是生物多樣性豐富的天堂，而火星則是寒冷、輻射嚴重的沙漠，兩者是截然不同的世界。
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造成兩者不同的原因，可能是地球和火星擁有驚人的不同成因。科學家設計了一種能夠建構虛擬行星的新方法。他們從地球和火星的岩石中提取了一系列化學線索，然後運用一系列統計模型和電腦模擬，反覆嘗試建構出一個與真實地球和火星相似的虛擬行星。
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這次研究成果發表在《自然天文學》雜誌上，結果顯示，火星主要由大型的、類似小行星的天體組成；相反，地球的形成則主要依賴大量自組裝的卵石。
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這項結果也可能解答「地球在億萬年前是如何獲得源源不絕的生命之水的？」這個關鍵問題。專家認為，彗星和潮濕小行星的混合是主要原因，但也有人提出，來自外太陽系的大量冰礫可能也加劇了水流。如果地球主要由冰礫構成，那麼這就支持了上述觀點。這項研究還表明，地球和火星是由較大的物體和微小的石塊混合形成的，而不是僅僅由其中一個。
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其實，科學家過去就已掌握一些地球和火星形成方式不同的線索，最明顯的一點是，火星的質量只有地球的10分之1。科學家通常將火星質量之謎歸因於木星的出現。因為木星極大，擁有極其強大的引力，很可能在火星早期軌道上捕獲了許多構成火星的岩石成分，並將它們拋向了其他地方。
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除此之外，構成地球和火星地殼和地函的元素提供了另一個線索。遠古隕石記錄了太陽系初始物質的組成，與這些隕石相比，地球和火星的鈉、鉀、鋰和鋅等元素含量較低。如果地球和火星形成方式不同，它們就會以不同的方式失去這些中等揮發性元素。
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碰撞的太空岩石會產生非常高的溫度，往往會將這些揮發物燒到太空中，儘管隨著涉及的物體變得越來越大，一些深埋在地表以下的揮發物可能會被保留下來；相較之下，主要由輕輕聚結的卵石製成的物體，將在行星形成過程的早期階段保留更多的揮發物。
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這項研究共筆人之一的約翰森博士的團隊表示，根據火星的揮發性混合物，火星73％的質量肯定是由較大的類小行星天體碰撞形成的，其餘的則來自小卵石。相較之下，地球質量的75％可能來自聚集在一起，形成2顆原行星的卵石，這兩顆原行星隨後相互碰撞，這場巨大的碰撞後來又受到較小太空岩石的轟擊。
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好奇號見證火星壯麗晨曦
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讓我們暫時離開地球日常喧囂，收下 2.2 億公里外 NASA 好奇號（Curiosity）火星車拍攝、再經後製合成的朦朧明信片。
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