我們能把火星變成地球嗎？一篇新論文指出，這與現(xiàn)有技術(shù)無關(guān)。多年來，火星一直是一個充滿希望的“行星B”——如果地球不再支持生命生存的話，它將是一個次要的選擇。從科幻小說到科學(xué)研究，人類長期以來一直在考慮在火星上生活的可能性。許多火星殖民概念的一個主要內(nèi)容是“土地改造”：一個假設(shè)的過程，改變一個星球上的條件，使它適合居住在地球上的生命，包括人類，而不需要生命維持系統(tǒng)。不幸的是，根據(jù)一篇新的論文，用現(xiàn)有的技術(shù)，改造火星是不可能的。
雖然許多研究人員已經(jīng)設(shè)計(jì)出了利用火星二氧化碳使地球變暖并使之適于居住的方法，但一項(xiàng)新的研究表明，這顆紅色的星球根本沒有足夠的二氧化碳使其成為可能。圖片：NASA
博科園-科學(xué)科普：根據(jù)美國宇航局火星大氣與揮發(fā)性進(jìn)化任務(wù)研究火星大氣的行星科學(xué)家兼首席研究員布魯斯·杰克斯基(Bruce Jakosky)和北亞利桑那大學(xué)行星科學(xué)助理教授克里斯托弗·愛德華茲(Christopher Edwards)所說：用現(xiàn)有技術(shù)對火星進(jìn)行改造是不可能的。要成功地使火星像地球一樣，需要提高溫度，使水穩(wěn)定地保持液態(tài)，并使大氣層變厚。在這篇論文中，雅各布斯基和愛德華茲解釋說：通過使用已經(jīng)存在于火星上的溫室氣體，理論上可以提高溫度，改變大氣層，使這個星球與地球相似。
這顆紅色星球上唯一能提供顯著變暖的溫室氣體是二氧化碳(CO2)。不幸的是，發(fā)現(xiàn)火星上沒有足夠的二氧化碳使火星看起來像地球。在火星上，二氧化碳存在于巖石和極地冰蓋中。Jakosky和Edwards利用從過去20年里觀察和研究火星的各種探測器和航天器的數(shù)據(jù)，從本質(zhì)上記錄了地球上儲存的二氧化碳。他們記錄了所有火星表面和地下的二氧化碳?xì)獠兀约坝卸嗌贇怏w存在，并可以被送入地球大氣層以改變它。
然而，雅各布斯基和愛德華茲發(fā)現(xiàn)，雖然火星上有大量的二氧化碳，但只有足夠多可獲取的二氧化碳可以使火星大氣壓力增加三倍。要成功地改造火星，大氣層需要足夠的提升，這樣人類就可以在沒有太空服的情況下行走。但是，盡管這顆紅色行星的大氣壓力增加了三倍，聽起來可能很多，但要使大氣適合地球生物居住，它所需要的二氧化碳只有五十分之一。
這位藝術(shù)插圖顯示了火星在南半球春天開始時的極地冰帽。根據(jù)一項(xiàng)新的研究，火星的極地帽含有大量的二氧化碳，但不足以使火星變暖。圖片：Ron Miller/Arizona State University
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)可獲取的二氧化碳量將使火星溫度升高低于18華氏度(10攝氏度)。研究報(bào)告的作者說，由于火星的平均溫度為零下80華氏度(零下60攝氏度)，而冬天的溫度驟降到足以讓大氣中的二氧化碳凝結(jié)成火星表面冰的程度，這并不能說明問題。此外，即使火星上有更多的二氧化碳，大部分的二氧化碳也很難進(jìn)入，而且要將這些氣體釋放到火星大氣中需要付出很大的努力。
例如二氧化碳可以通過用炸藥直接引爆極地冰蓋(這是SpaceX公司首席執(zhí)行官埃隆馬斯克(Elon Musk)青睞的一種選擇)，或者通過使用炸藥在大氣中提升塵埃，使其降落在極地冰蓋上，增加它們吸收的太陽能量，從而從極地冰蓋釋放出來。有許多建議和理論上的方法供人類在火星上獲取和釋放二氧化碳。但是其中很多都很困難，就像Jakosky和Edwards發(fā)現(xiàn)的那樣，它仍然不足以形成地球。雅各布斯基和愛德華茲都說：未來的技術(shù)可能會找到另一種解決方案，使這顆紅色星球有可能變成行星，然而目前的技術(shù)，看不到任何可行的選擇。
多年來，火星一直是“顯而易見”的改造選擇。這是由于許多原因，包括火星離地球如此之近(相對而言)，它是“最容易到達(dá)的行星，也是唯一一顆你可以描述為氣候的行星，我們今天可以到達(dá)火星表面并在那里發(fā)揮作用。然而，盡管未來的技術(shù)可能允許人類以今天不可能的方式改變火星，而不是把我們的努力集中在使火星進(jìn)入地球2.0的過程中，但人類的努力最好是確保地球保持它宜人的環(huán)境！
博科園-科學(xué)科普｜文：Chelsea GohdSpace｜參考期刊：Nature Astronomy
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