火星这颗神秘的红色星球，是太阳系中的第四颗固态岩石星球，火星它也是太阳系之中仅仅比水星小的行星，同时呢火星也是太阳系中4个类地岩石行星其中的一颗，同时火星也是人类最有可能登陆的其他星球，就这样一颗人类即向往又陌生的星球，它还有多少谜题未被人类了解的呢，下面就来盘点下，火星的4个未解之谜！

南北半球的地貌差异

自1976年以来，海盗号探测器和全球探测者探测器发现了火星地形的全貌以来，我们知道火星南北半球的表面地形有很大的差异。北半球几乎平坦，几乎没有陨石坑，而南半球则被许多陨石坑所覆盖。这个事情说明，火星的南半球应该比北半球要古老得多。在赤道地区，有大规模火山活动造成的塔西斯山脉。

火星的南半球和北半球地形差异如此之大的原因是什么呢，这一直是科学家未曾知道的谜题。国外科学团队家曾在《自然》权威杂志上发表了一篇论文，这个团队以为，火星的南北半球差异如此之大的原因是由于小星星或者彗星的撞击造成的。早在若干年前，有大量的小行星或者是彗星撞击了年轻时候的火星，这才造成火星南北半球表面的巨大的不同差异。然而，一些科学家认为，尽管最新的研究结果为撞击理论提供了更多的论据，但他们仍然不能完全排除其他可能性，例如火星本身的地质运动。

巨大的沙尘暴之谜

人类通过水手9号和维京号探测器在火星上观测到了巨大的沙尘暴，2001年，全球探险家也观测到了几乎覆盖火星的大规模沙尘暴。南半球冬季和春季经常发生大规模沙尘暴。比如，地球时间2003年6月火星上发生了全球沙尘暴。最初呢，它只是南半球赫拉斯盆地上空的一团尘埃云，随后其体积略有增加。然而，6月27日，风暴开始肆虐，尘埃云迅速扩大。到7月初，尘埃云已经扩散到盆地以外的火星上空。沙尘暴直到9月底才结束，但上层卷起的灰尘仍然漂浮在大气中，因此11月火星看起来仍然有雾。

火星的大气非常的稀薄，火星大气稀薄到只有地球大气的不到十分之一。从理论上讲，大气大循环模式所代表的大尺度风不容易根据火星的条件进行吹扫，因此很难从火星表面扬尘。然而，事实上，大规模的沙尘暴已经发生。为什么？

迄今为止，没有人能正确解释“火星上的沙尘暴如何迅速席卷世界”的问题，但是一般的人们大概率会倾向一种奇特的理论：因为火星空气中的颗粒尘埃等物质会吸收阳光，所以呢，会引发周围空气的快速升温。强风在火星表面卷起了更多的灰尘，导致温度进一步升高。这种循环机制使小面积尘云最终演变成火星上的全球沙尘暴。

相比之下，地球上没有全球沙尘暴。这是因为地球上没有像火星那样的全球沙漠，沙尘暴是自给自足的。其次，地球的温度主要由水蒸气中所含的热能控制，而空气中的尘埃颗粒对温度影响不大。在火星上呢，情况一般会完全不一样，这是因为灰尘会吸收一定的太阳光，这样就会导致火星上干燥的空气快速升温，随即会形成强劲的大风，也会吹起大量的灰尘形成火星全球性的沙尘暴。

水的存在之谜

大多数人关心的是，人类对火星的的探索更多的是关心火星上是不是有水，因为在我们的眼里，碳基生物的形成和水有很大的关系。从火星上到处都能找到的被称为“山谷网络”的河流遗迹的地形来看，推测火星上有很多水。最近，美国宇航局的凤凰号着陆器在火星极地冰盖外发现了水冰的证据。这一发现无疑是了解火星表面是否适合居住的关键的第一步。

目前呢，科学家们非常相信或者肯定火星上有非常多液态水。但是火星上的这些水是哪里来的呢？最权威的解释就是火星的水是来自地下的水，火星的地下水和地球不同，它们有可能富含硫酸。这是因为spirit传回的岩石光谱显示，多达40％的岩石成分是硫酸盐。地下水渗入火山岩，有时淹没火星表面，形成浅水湖或浅海。然后，水分蒸发，在地面上留下一层薄薄的硫酸盐。这一过程可能在火星上发生多次，因此它会积聚成一层厚厚的含硫酸盐的岩层。

也有一些科学家它们认为远古的火星北半球曾经是海洋。此外，水在赫拉斯盆地或阿尔蒂尔平原积聚。那么这么多的水去哪里了？现在，已经证实火星上有水，极地冰和大气层中只有少量水蒸气。水已经蒸发了。它扩散到太空了吗？还是潜入地下？还是它仍然以冻土的形式存在？

有大量的科学家会认为火星上的水会渗透进地下，这个观点与“奥德赛探测器”的研究结果不谋而合。其实，当年“奥德赛观测器”观测的目的之一就是为了发现火星上到底有没有水。本次观测使用了伽马射线光谱仪。当奥德赛探测器在火星表面探测到氢离子时，它的伽马射线在火星表面的伽马射线浓度下降了，所以在火星表面的伽马射线被探测到，以及永久冻土的数量及其随季节的变化。

那么科学家如何得知伽马射线和中子中有氢原子的存在呢，众所周知，火星上没有稠密的大气层。当受到宇宙射线的影响时，它的表面会释放出一股强中子流。当这些中子通过火星近表面时，它们与各种元素的原子核的碰撞会更少。每当中子这种粒子撞击水中的氢原子核时，撞击时它会减速并且释放一部分热能的中子。如果它们被氢等其他原子吸收，就会发射伽马射线。因此呢，如果“热中子”数量小而伽马射线的数量大，氢的浓度则更高。

伽马射线光谱仪的数据显示，在火星的南纬62度以南的南半球部分地区，热中子的数量比较少，而氢元素吸收中子时，所释放能量的伽马射线数量会增加。此外，北半球也有类似的地区。这些事实表明，在南纬60度以南的地区，距地表约1米处有永久冻土，似乎有很多冰。如果这一推断是正确的，这些地区将成为今后探索永久冻土中生命痕迹任务的勘探对象。

磁场消失之谜

1996年，为了进入火星的圆形轨道，“全球探测器”使用了大气制动。出乎意料的是，太阳能电池板的一侧无法完全打开，导致空气制动时间延长。因为它比预定的距离更接近火星表面，所以有可能进行精确的磁性测量。结果，“全球探险家”在南半球的一些地区发现了磁干涉条纹。

现在火星上没有磁场，但已知过去的磁场部分保存在岩石中，磁场方向颠倒，并根据不同的位置产生干涉条纹。这种磁干涉条纹也存在于地球的海床上，并作为板块构造的证据。

火星上剩余磁的存在表明火星曾经有磁场。但是早期火星核心的冷却，火星的磁场则消失了。由于磁干涉条纹只在南半球可见，而在北半球看不到，科学家们认为，北半球的地形是在磁场消失后形成的，或者是由于内部热量和水的混合导致的异常使磁性消失。总之，我们只知道火星上有一个非常强的磁场，它产生了干涉条纹，磁场在某个时候消失了。那么为什么火星的北半球没有磁场的干涉条纹，为什么火星南半球只有某些特殊的地方有干涉条纹？人类还没有找到这些问题的答案。