我们知道火星是一颗红色的荒凉星球，表面和大气层覆盖着无尽的锈铁岩尘，但事实上它并非一直如此。
    半个多世纪以来，我们派往火星的使者证明，火星似乎曾经是一个生机勃勃的世界。随处可见水存在过的证据：古老的洪泛平原、海床、冲积扇，应有尽有。如果我给你两张照片，一张来自火星表面，一张来自地球沙漠，你可能根本分辨不出其中区别。虽然火星可能不像地球那样拥有丰富的液态水，但我们确信，火星曾经拥有浩瀚的海洋、蜿蜒的长河，以及每周的阴雨绵绵。

火星奥林波斯山周围的褶皱。
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    但火星生来就有个致命缺陷，它扼杀了火星表面生命生存的希望。
    火星很小，质量大约只有地球的11%。如此小的质量意味着它的核心冷却速度非常快。
    行星大多温暖。有些热量来自放射性元素的衰变，这些元素混合在原始气体云中，很久以前凝结形成了我们的太阳系。但它们也保留了形成过程本身的热量。我们今天看到的每一颗行星，都是由大量弥漫气体和尘埃云坍缩而成的最终结果。坍缩会引起摩擦，摩擦则产生热量。这些热量在行星形成时就被困在了它的内部。热量逸出的唯一途径是行星辐射。当行星发出红外辐射时，它们会慢慢释放出内部的热量并冷却下来。
    地球仍然保有大量的热量，原因有二。第一，地球比火星大，因此在形成过程中获得了更多的热量。其次，地球的热量包含在它的体积内，但热量只能从表面散发出去。如果把行星的直径增加一倍，它的表面积会增加四倍，体积却会增大八倍。大行星释放热量的速度比小行星慢。换句话说，地球释放热量的效率比火星低得多。
    热量使地球核心保持熔融状态。地核埋藏在地表以下数千英里处，铁等带电元素在巨大的翻腾火焰中“蠕动”，从而产生了地球的磁场。这个磁场可以抵挡太阳风的冲击，从而保证了大气层的安全。如果没有磁场的保护，我们的空气就会像微风中的蒲公英种子一样消失殆尽。
    这就是火星的缺陷。在十亿年内，它的内核冷却凝固，磁场变得微弱。没有了磁场的保护，火星失去了大气层。没有了大气压，火星表面的水沸腾、蒸发，然后被太阳风卷走，吹出了太阳系。就这样，火星上存在生命的希望也随之消失了。

来源 / https://phys.org/news/2024-01-planetary-size-cooling-mars-died.html#google_vignette 中国国家天文