火星發現液態水體,你有一份高考考點請查收

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2018年7月27日,恰逢火星大沖,火星與地球之間的距離達到最近,是從地球上觀測火星和發射火星探測器的絕佳時機。正當全球關注火星的時候,《科學》本週拋出火星研究的新發現——火星南極冰蓋下發現20公里寬的液態水體。

每一個熱點事件,都是滿紙的考點啊。

火星發現液態水體,你有一份高考考點請查收

歷史

宣佈火星首次發現大型地下湖(說明火星上有穩定的液態水存在)的時間?

北京時間7月25日晚間,由意大利科學家RobertoOrosei領銜的歐空局團隊宣佈,在火星的南極冰蓋下發現了一個寬20公里的地下大湖。這是人類首次確定火星上存在液態水。美國《科學》雜誌發佈了歐洲火星快車號(Mars Express)衛星發現液態水的文章。文章稱,科學家利用搭載在火星快車上的雷達接收到的反射信號,探測到了這一湖泊。這一重大發現讓火星一舉搶佔了各大新聞客戶端的新聞彈窗。

地理

此次發現的火星液態水在哪個位置?

新發現的液態水體位於火星南極,中心位於東經193°,南緯81°附近。

物理

《科學》雜誌發表了意大利科學家Orosei領銜的團隊的最新研究成果,他們分析了火星快車號探測器的雷達數據,發現火星南極的冰蓋下1.5公里深處,有一個巨大而穩定的液態水體。

(1)冰蓋下為什麼還會存在液體水體?

(2)雷達被視作是探測地下物體的重要手段,請解釋其中原理。

(1)冰蓋可以起到隔熱保溫作用,使湖水與寒冷的地表隔絕。冰層的壓力可以降低水的冰點,冰蓋底部的溫度可以允許液態水體存在。

(2)雷達主動發射電磁波,並接收反射的回波。不同頻率的電磁波具有不同的穿透能力,頻率越低,穿透的深度越大。當電磁波通過冰層向下傳輸時,它們會在不同物質之間的界面反射回波,如冰層與基岩、含水的泥沙、液態水體之間的界面,都會反射回波。雷達沿著飛行軌道前進,不斷地進行測量,獲得地下的圖像。

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化學

研究人員發現,該液態湖的溫度約為零下68攝氏度,遠低於冰點,為什麼還能保持液態?

在火星表面,科學家此前已經發現了鈉鹽、鎂鹽、鈣鹽。Orosei解釋說,水中可能含有這些鹽類物質,這些金屬鹽像防凍劑一樣,將水的冰點降低到零下74攝氏度。又加上由於位於冰蓋底部,液態水體可以穩定存在。

(除了雷達數據以外,科學家們還需要更多直接的證據來證明這個液態水湖的存在。零下74攝氏度都不會結冰的水,該是多麼濃的滷水啊。)

生物

液態水體可能是在火星上找到的首個可供生命棲息的地方,請闡述火星目前自然條件的利與弊。並且生命存在需要哪些因素呢?

火星目前是一個冰冷乾燥的行星,但科學家估計,36億年前的火星氣候相當溫暖潮溼,並存在大量液態水和湖泊,因此一直嘗試尋找火星上仍然殘留液態水的證據。如果火星上有液態水,將有機會為人類未來開發火星提供穩定的水資源。

如果人類登陸火星,將面臨致命的氣候條件威脅。首先火星的日夜溫差會相當可怕,在白天時赤道附近的溫度為21℃;一旦到了晚上,溫度就會驟降到平均-73℃。火星上的大氣層有約95%的二氧化碳,如果要讓火星的大氣含量和地球同步,可能需要花上1000年的時間。上面的問題尚且可以通過人類建造封閉環境解決,但是下面兩個問題卻很難克服。由於質量差異,火星的引力只有地球的五分之二,會讓人身輕如燕,難以適應;還有各種輻射,影響人體健康以及懷孕生子。

科學家們認為,水是生命存在的最重要因素之一。因此,他們在確定一個地方是否適合生命時,都會直接把是否有穩定的水源作為前提。即便那裡擁有完美適宜的溫度區間、類似地球的大氣層、較低的輻射、以及生命所需的其它元素,但只要沒有水,其他都是枉然。

語文

根據材料,請暢想寫一篇移民火星後的生活。

閱讀材料,你在研究團隊身上和探索火星過程中,受到了哪些啟發,以此寫一篇議論文。

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以上考題,純屬虛構,但科普內容是真心實意的。每天要操心的事情那麼多,我們沒有閒暇去關心那些離我們遠的事。哪怕只有今天,我臣服於宏大而遙遠的東西。在這個世界上,在眾多煩心事和開心的事中間,就在此刻,火星最重要。

(科普來源:中國科普博覽 、火星叔叔鄭永春)


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