我们能改造火星吗?科学家们认为也许火星不能变成地球。
图示:这永远不会发生:火星将证明它对地球转变的阻力。
殖民者希望将火星改造成地球,供人类在火星上定居,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使地球变暖。
由于二氧化碳含量在全球变暖中的作用,它是地球上的一个环境焦点话题。但在火星上,全球变暖会让这颗红色星球上冰冻荒地的生产条件变得更加宜居。
理论上,可以利用太阳能镜或其他热源从火星岩石和极地释放二氧化碳,使其大气层变得更厚,这可以保持其热量,使星球更像地球。
不幸的是,北亚利桑那大学和美国弗卢格斯塔福德的行星科学家克里斯托弗·爱德华兹(Christopher Edwards)在一篇即将发表在《自然-天文学》上的论文中表示,答案是“不”。
曾几何时,火星富含二氧化碳——足以温暖地球,产生海洋、河流和我们可以感受到适当温度的温带。
它们中的大部分现在已经消失了,留下了一个表面压力只有6毫巴的大气层,或者说是地球大气层的0.6倍,主要包括二氧化碳。
根据MAVEN对火星气体逃逸率的测量,很可能至少有半巴(500毫巴)的二氧化碳逃逸到太空中。"这个数字可能更接近1巴."雅科夫斯基说。
许多剩余的二氧化碳在火星的极地地区被冻结成冰,或者与岩石反应形成碳酸盐。但更多的是吸附在火星上的浮冰表面,也可能被隔离在一个叫做克拉拉特的奇怪冰层中,冻结的水会形成一个晶体笼来捕获其他气体分子。
“我们做的是简单的数学运算,”爱德华兹说。“我们计算了有多少二氧化碳逃逸,与你需要将火星改造成一个没有穹顶和宇航服的殖民地的二氧化碳相比,这就是所发生的事情。”
充其量也就是。他和雅科夫斯基发现,可以获得的二氧化碳只能使行星的大气达到现在的三倍,其压力将达到20毫巴左右。
密度增加两倍听起来很多,但20毫巴只能使表面温度增加约65,438+00摄氏度——远低于地球所需的温度。
话虽如此,研究中仍有大量二氧化碳未被考虑在内,包括火星地下深处岩石中的二氧化碳。
这将存在多少,雅科夫斯基说:“这是一个大问题。我们只知道这里会有一些。它暴露在一些撞击坑中。但我们无法量化有多少。更重要的是,如果埋得太深,它们实际上是无法接近的。”
然而,全球化的支持者不一定害怕。美国加利福尼亚州莫菲尔德美国国家航空航天局艾斯研究所的天体生物学家克里斯·麦凯表示,MAVEN关于大气损失率的结果实际上有利于全球化的形成,因为“几乎所有的气候模型都表明,在历史上,早期火星肯定有几巴二氧化碳。
如果是这样,只有一小部分会消失在太空中,其余的一定还在某个地方。
麦凯还认为,估计有多少可能仍然潜伏在表面之下只是一个简单的猜测。“我们没有好的数据,我们需要深入挖掘来获得这些数据,”他说。
追溯到1991,他补充说,他和他的同事指出,火星能否形成取决于关键气体的初始供应以及它们有多少丢失到太空中。“现在依然如此,”他说。
他说,事实上,真正的问题可能不是二氧化碳等温室气体,而是氮,这是生命的必要养分。“如果氮不够,在遥远的未来之前,所有的地球化都是不可能的。
加拿大科幻作家罗伯特·索耶(Robert Sawyer)补充说,火星还以液态形式储存着其他潜在的温室气体,这些气体可能很大程度上被锁定在地表下。此外,他还表示,这颗行星可以通过一个大型轨道镜直接加热,该镜将阳光聚焦在表面上——这一想法在科学文献和科幻小说中早已被提及。
“我毫不怀疑,在未来的50年里——从我们第一次将人从月球轨道上分离到现在——我们可以拥有塑造火星地形的技术。”他说。
雅科夫斯基和爱德华兹并没有反对。事实上,当涉及到国外的建议时,他们甚至走得更远,认为可能有一个理论上的机会,用人造气体覆盖地球的大气层,例如氯氟化碳(CFS),它比二氧化碳更有效地使地球变暖。但是他们认为在火星表面制造这些化学物质超出了现有技术的覆盖范围。
雅科夫斯基说,我们所说的一切都是基于今天的技术水平,你无法改变地球环境。“我不知道未来20年、50年、100年,或者200年后,我们会在哪里。”
1.WJ百科全书
2.天文术语
3.理查德·洛维特-利奥蒂雷格
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