人类真的能“把火星变成第二个地球”吗?

小夏 科学 更新 2024-01-28

国际社会的最新报告提到,在众多科学幻想中,科学家们正试图使火星成为人类的宜居环境。 然而,这个目标也面临挑战:火星离太阳很远,温度低,尘埃很厚,很难将这种环境改造成类似于地球的宜居区。

数十亿年前,火星可能拥有厚厚的富含碳的大气层,由液态水组成的湖泊和海洋,甚至可能还有蓬乱的白云。 当时,太阳辐射的强度并不比现在强,但偶尔会有强烈的太阳活动。 随着时间的流逝,火星已经变成了一个红色的、贫瘠的星球。

火星如此寒冷是有原因的。 这颗行星比地球小,自然冷却得更快。 而地球的熔融核心仍在旋转,为地球创造了一个强大的磁场,不断抵抗太阳风,一种源源不断的高能粒子流。 相比之下,火星的内核已经凝固,它的磁场已经消失,它的大气层在太阳风的侵蚀下完全裸露。 经过大约1亿年的风化,火星大气层几乎被剥离,水蒸发,使整个星球极度干燥。

* 这是一个有趣的话题:如果古代火星曾经与地球如此相似,我们是否有可能让它恢复到曾经的绿色环境?

幸运的是,也许不幸的是,人们对全球变暖已经了解了很多。 随着人类工业活动的增长,地球的气候变化不断加剧,二氧化碳排放量飙升。 这种二氧化碳就像一条看不见的毯子,可以防止热量从地球大气层逸出,并使地球变暖。 地球上的水蒸气是温室气体之一,它使这层毯子变厚,进一步加剧了全球变暖。

也许,地球上的这些温室效应也可以用于火星。 由于火星几乎没有大气层可言,我们不能立即利用这种机制。 但火星的极地地区富含水、冰和二氧化碳。 如果这些极地地区可以以某种方式被加热,释放出碳和水蒸气,那么火星版的温室效应就可以开始了。 然而,要看到这种物理作用的影响,并实现使火星成为清洁和绿色星球的雄心壮志,还需要很长时间的观察和数据分析。

有多种技术选择可以激活火星温室效应,包括在火星两极散布尘埃以降低光反射率,建造太空镜子以增强照明,以及在火星轨道上放置聚光灯。 但无论哪种情况,都需要巨大的技术进步。 以目前的太空制造能力,几乎不可能在轨道上放置一个能够让火星升温的设备。

储存在火星上的二氧化碳,即使全部释放出来,也不会形成足够的大气压力来支持温室效应。 为此,一些提案提出了建造专门的气体释放工厂,包括生产具有强烈温室效应的氯氟烃(CFCs),或从太阳系外的彗星中提取氨。

虽然这些提议仍然存在许多技术障碍,但最大的挑战是缺乏磁场来保护火星上的大气层。 即使我们找到了一种方法将温室气体“输入”到火星大气中,太阳风仍然可以将它们扫走。

即使有在太空中建造巨型电磁铁来偏转太阳风,或者在火星轨道上放置超导环以用磁层保护大气层等想法,我们仍然没有实现这些解决方案的技术。

尽管面临许多科学挑战,但火星可能成为人类的下一个家园。 没有任何物理定律可以限制人类通过技术创新改变地球的能力。 也许有一天,我们将能够在火星上建立人类定居点。

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