太阳系的醉汉——火星

一到秋天，家燕就从欧洲纷纷启程。它们飞越地中海，穿过撒哈拉，一路飞往中非南非的温暖地带。

南北1800公里的撒哈拉沙漠，对于任何候鸟都是个严峻考验。这里干燥炎热，没吃没喝。即使燕子以时速40公里不停地飞，也要两天两夜才能见到南方的草原。每年春秋两季，一来一回，都会有许多燕子被撒哈拉沙漠永远留下。

撒哈拉并非从来如此面目狰狞，从各地散布的岩画内容来看，一万年前，这里还是水草丰美之地，野水牛、长颈鹿、河马、鳄鱼徜徉其间。对于铭刻在候鸟基因和世代传授的行为而言，一万年太短。即使面前横亘着一望无际的大沙漠，燕子还是视若绿洲，勇猛向前。

撒哈拉沙漠的演化，其实是个天文现象。一万年前，地球的近日点还在北半球的夏季，那时的地轴倾角也比较大，北半球面朝太阳时，可以对得很“正”。这样，北半球的夏季比现在要热得多。北非大陆上，热空气迅猛上升，把附近大西洋的水汽抽调过来，形成强大的季风，带来丰沛的降水。而现在，近日点挪到了北半球的冬季，地轴倾角也在逐年减小，撒哈拉地区的夏天有点凉快（原来变成沙漠是因为冷啊），大西洋的水汽再也爬不上来了。

读者可能要忧心忡忡了：原来地轴倾角在减小啊！我还以为它一直稳在23.5°呢！地球越转越正，将来四季消失了，如何是好？

不用怕，地轴倾角不会一直减下去。到了公元11300年左右，它又会开始持续增大。大约每41040年，地轴倾角会在22°到24.5°之间完成一个振荡周期。

也就是说，地球的自转倾角只轻微地减了不到1°，撒哈拉湿地就变成了撒哈拉沙漠。

如果有一颗行星，自转倾角的变化量是两位数，又当如何？这样的行星，在太阳系里确实存在，并且只有一颗，它就是我们最近的话题大热门：火星。

火星的自转倾角非常混沌，它目前的数值是25.19°，给人造成一种“和地球差不多嘛！是个宜居的候选”的错觉。其实，火星倾角可以在13°到40°之间来回变化（一说，是0°到60°），周期在几百万到2千万年之间。

火星的倾角变化之大，在太阳系里独一无二。听起来匪夷所思，仔细分析就觉得很对。

行星自转倾角的稳定性，一是看自身天赋，二是靠亲友帮扶。木、土、天王、海王四颗大行星，本身就硕大无朋，滴溜溜圆转如意，在角动量守恒定律的加持下，它们的自转轴十分稳定。地球有月球陪着，相比地球来说，月球是一颗巨大的卫星，可以有效地扶定地球的自转倾角。水星和金星虽然没有卫星，却离太阳很近，来自太阳的潮汐力，可以把它们的姿态牢牢稳住。

唯有火星，个头又小，转得又慢，离太阳又远，仅有的两颗卫星小如花生米，根本扶不住它。更悲催的是，它身边就是肥胖的木星，时不时路过扯一把。在各色天体的摄动下，它的自转东倒西歪，成了太阳系行星中唯一的醉汉。

过大或过小的自转倾角，会带来截然不同的行星气候。当自转倾角极小时，火星姿态很正，赤道和两极温差很大，热量持续从赤道向两极扩散，类似地球上的台风会相当频繁，两极的冰圈分布比较稳定。当自转倾角很大时，火星的南极北极交替朝向太阳，极昼极夜的范围大而且漫长。每个火星年，南北半球各被冰区覆盖一次。假如火星上有生命，在高倾角模式下，它们一定会集中生长在赤道附近，不然就要有极强的迁徙能力，冬季到来时，能从冰区迅速撤离。

火星倾角的变化使它在两种极端气候之间摇摆不定。火星轨道相机（MOC）的这张照片里，几十层清晰的风成沉积岩，表明在火星的历史上，经历过循环往复的气候变化。

如前所说，火星的倾角变化周期十分漫长，以几百万到千万年计。假如在火星上有生命的话，它们就不能像横穿撒哈拉的燕子这样——忍个几万年就熬过去了——而是必须进化，才能跟上气候变化的步伐。并且，这里的生命进化会非常折腾：好不容易从低倾角模式进化到高倾角模式，又要再“进化”回去了——可是，究竟是进化还是退化呢？这会是一个有趣的问题。