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火星能成为另一个家园?可能只是一厢情愿

更新时间:2019-08-13 17:59:06 来源:网络整理 点击数:166

 

这颗红色星球也许根本就不可能成为一片绿色宜人的土地。

  

图解:这永远也不可能发生:火星会证明自己对地球化改造存在抵抗力。

殖民者希望为了人类在火星上定居而对火星进行地球化改造,但这可能会面临障碍,科学家说:没有足够的二氧化碳来显著地温暖这颗星球。

因为二氧化碳含量水平对于全球变暖的作用,让其在地球上是一个环境方面的焦点话题。但是在火星,全球变暖会让这颗红色星球上的冻土荒地的生产条件变得更加适合居住。

 

理论上说,太阳镜子或者其它的热源能够被用来释放火星岩石和极地中的二氧化碳,使其大气层变厚,这样能够让它保留热量,让这颗星球更像地球。

“这是大众媒体越来越关注的话题,”美国博尔特科罗拉多大学的行星科学家、美国宇航局火星轨道火星大气和挥发性演化(MAVEN)空间飞行器的首席研究员布鲁斯·雅科斯基说道,“但是这真的可行吗?”

不幸的是,北亚利桑那大学他和美国弗拉格斯塔夫的行星科学家克里斯托弗·爱德华兹在即将发表到自然——天文的论文中说道,答案是斩钉截铁的“不行”。

从前,火星拥有丰富的二氧化碳——足够让星球暖和得产生海洋,河流,以及一个我们能够感到适宜温度的温带。

 

它们现在绝大部分都消失了,留下一个表面压力只有6毫巴,或者说是地球大气层的0.6倍的主要包括了二氧化碳的大气层。

基于MAVEN的关于气体逃离火星速率的测量,很可能至少有半巴——500毫巴——的二氧化碳逃离到了太空。“数字可能更接近1巴。”雅科斯基说。

剩余的很多二氧化碳在火星极地冻结成了冰,或者和岩石反应形成了碳酸盐。而更多的是被吸附到火星的浮冰表面,或者可能被隔离在被称为克拉酸盐的奇异冰层中,冰冻的水会形成捕获其他气体分子的水晶笼。

 

“我们所做的只是简单的数学,”爱德华兹说,“我们统计出了有多少二氧化碳逃脱了,与你需要转化火星成为一个不需要穹顶和宇航服能够殖民所需的二氧化碳做了对比,而事情就变成了这样。”

最乐观的说。他和雅科斯基发现,能获取的二氧化碳只能让行星大气达到目前的三倍,将其压力达到大约20毫巴。

扩大三倍密度听起来好像很多,但是20毫巴只能够让表面温度增加大约微薄的10摄氏度——这远小于地球化所需要的温度。

 

话虽如此,这里还是有很多二氧化碳持在研究中没有被考虑进去,包括在火星地下深处的岩石里的二氧化碳。

这会存在多少,雅科斯基说:“这是一个大问题。我们只是知道这里会存在一些。它暴露在一些撞击坑里面。但是我们没有办法量化到底有多少。更重要的是,如果它们埋得太深,实际上就算是无法获取了。”

然而地球化支持者不一定被吓到,克里斯·麦凯,是美国加利福利亚州的莫菲特菲尔德的NASA艾斯研究所的天体生物学家,说关于大气损失率的MAVEN结果实际上是对地球化形成有利的,因为“几乎所有的气候模型都显示在历史上,早期的火星必然有着过几个巴的二氧化碳。

 

如果是这样,那只有一小部分流失到太空里,而剩下的必然还在某个地方。

麦凯也认为估计有多少还也许潜伏在地表之下只是一个简单的推测。“我们没有好的数据,我们需要向深处挖掘来得到那些数据,”他这样说道。

一直追溯到1991年,他补充到,他和同事指出火星是否能地形成型要取决于关键气体的初始供应以及它们往太空里流失了多少。“现在这依然正确,”他说道。

事实上,他说到,真正的难题也许不是例如二氧化碳的温室气体,而是氮,那是生命的必需营养素。“如果氮元素不够,在遥远的未来之前,所有的地球化都不可能成功。

  

加拿大科幻小说作家罗伯特·索耶补充道火星也以液体的形式存放着其他的潜在温室气体,而这也许被大量地锁定在表面之下。另外,他还说,这颗行星能够被将阳光聚焦在表面的大型轨道镜子直接加热——这是在科学文学和科幻小说中被长期提及的想法。

“我毫不怀疑在未来50年内——从我们第一次从载人在月球轨道分离的时间到现在的时间——我们能够拥有让火星地形成型的科技。”他说道。

雅科斯基和爱德华兹并不是不赞成。事实上,当涉及到外来的建议时,他们甚至比索耶想得更远,提出在理论上可能有机会用人造气体来覆盖星球的大气层,比如氯氟碳气体(CFS),在让星球变暖方面比二氧化碳更有效。但是他们认为在火星表面制作这些化学品,是超越了现有的科技覆盖范围。

我们所说的一切是基于今天的科技水平,你不能去改造星球环境,雅科斯基说。“我不知道在未来20年、50年、100,或者200年以后,我们在什么地方。”

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. Richard A. Lovett- Leotireger

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