火星变地球 人类要如何改造火星


新浪科技北京时间7月28日消息,据国外媒体报道,几乎每部科幻作品的开头(或结尾),菜叶网,都会有人类火星改造为宜居星球的场景 。但考虑到火星上刺骨的严寒、距太阳的距离、以及无处不在的尘埃,要想将火星转化为一个与地球相似的世界,恐怕比看上去还要困难 。
死去的世界
早在数十亿年前,火星一度拥有稠密的、富含碳元素的大气,有液态水构成的湖泊和海洋,天空中甚至可能飘浮着蓬松的云朵 。当时的太阳远比现在要小,光芒也微弱得多,但偶尔暴戾起来,威力又会远远强于今日 。换句话说,如今的太阳系比30亿年前要宜居得多 。但即便如此,火星却依然死气沉沉、毫无生机 。
遗憾的是,火星的悲惨命运从一开始便已经注定了 。它的体积比地球要小,意味着冷却速度比地球快得多 。地球的地核仍是熔融状态,且不断旋转的铁核使得地球至今仍然拥有强大的地磁场,可以使太阳风偏离方向、不对我们造成影响 。
火星冷却下来后,其核心变成了固体,磁场也随之消失,因而大气层完全暴露在了狂暴的太阳风中 。过了1亿年左右,太阳风便将火星的大气层剥除殆尽 。随着火星上的气压降到接近真空,地表海洋也逐渐沸腾蒸发,最后整个火星都变得干燥无比 。
既然火星古代上一度与地球很相似,那么我们有没有可能恢复它往日的荣光呢??
火星的两极
恰巧,人类在“行星变暖”这方面有着相当丰富的经验 。在经历了数个世纪的碳排放之后,我们仅凭简单的温室效应,就使地表温度提高了不少 。人类活动排放出的二氧化碳既不影响阳光射入,又可阻止热辐射向外逃逸,就像在地球上盖了一张隐形的毛毯 。
不断升高的地表温度加速了海洋水分的蒸发,以水蒸气的形式扩散到大气中,使得这床“毛毯”的保温性能进一步增强,导致地表温度进一步增加,因而进一步加速了海洋水分的蒸发……但如果这套机制在地球上可行,那么在火星上也许也行得通 。我们对火星大气已经无计可施,因为它早已彻底消散在了宇宙中 。但火星两极还藏有丰富的水冰和固态二氧化碳;而在火星各处,地表下方甚至可能还有更多 。
如果我们能设法提高火星两极的温度,也许就能让足够的二氧化碳释放到大气中,激发温室效应 。接下来,我们只需要静观其变、让物理学完成自己的工作,也许过个几百年,火星上的条件就不会像如今这样严酷了 。
遗憾的是,这个看似简单的设想也许并不可行 。
激进的想法
首先,我们要先研发出使火星两极升温的技术 。人们对此提出了五花八门的方案,比如在极地地区撒满尘埃(通过减少阳光反射使其升温),或者在宇宙中安放一面很大的镜子、将强光反射到火星表面上 。但这些想法都需要现有技术产生飞跃性突破 。在宇宙中造东西远远超出了我们当前的技术实力(以宇宙镜为例,我们需要在宇宙中开采20万吨铝 。但到目前为止,我们在宇宙中的开采量仍然是零) 。
此外,火星上封存的二氧化碳并不足以激发全球变暖趋势 。目前,火星气压仅为地球海平面气压的1% 。就算将火星上的所有二氧化碳分子和水分子尽数释放到大气中,火星气压也只会增加到地球的2% 。在此基础上,要想幸免你皮肤上的汗液和油脂在低温下沸腾蒸发,火星大气浓度还需要再增加一倍;而要想脱去加压宇航服,则需要增加到10倍才行 。至于没有氧气的问题,那更是提都不用提了 。
针对火星上温室气体不足的问题,有些人提出了一些颇为激进的方案 。也许我们可以建一些特殊工厂,专门将氟氯化碳(一种相当棘手的温室气体)排放到火星上 。或者我们可以从外层太阳系引入一些富含氨的彗星 。氨气本身就是一种“优秀的”温室气体,并且最后会分解为无害的氮气 。地球大气层大部分就是由氮气组成的 。
假设我们能攻克这些提案存在的技术挑战,还有一大障碍需要解决:火星没有磁场 。除非我们能将火星整个保护起来,否则我们排入火星大气的每一个分子都会被太阳风吹走,就像用沙子造金字塔一样困难 。
也有人提出了一些颇具创意的解决方案 。也许我们可以在宇宙中打造一块巨型磁铁,使吹往火星的太阳风转向 。或者也可以用超导体绕火星一圈,为火星打造一个“人造磁层” 。
当然,这些所谓的解决方案对技术水平要求太高,我们根本无力实现 。那么,我们究竟有没有可能对火星进行改造、使之变得宜居一些呢??只能说可能性还是有的,毕竟这些解决方案并不违背基本物理法则 。不过,还是不要抱太大期望为好 。(叶子)
【火星变地球 人类要如何改造火星】

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