改造火星?人類做不到啊

——現(xiàn)有技術(shù)條件不足以讓紅色星球“地球化”

火星基地藝術(shù)效果圖 圖片來源：NASA

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本報(bào)記者 張夢然

在所有已知行星中，尚無一個(gè)能確定和地球一樣擁有天然的宜居環(huán)境。不過，隨著技術(shù)的發(fā)展，人類或許能夠變被動(dòng)為主動(dòng)，將某些“基礎(chǔ)較好”的行星“改造”成新的家園。科學(xué)家們甚至曾深入研討“裝修”一個(gè)新星球的可能性，當(dāng)時(shí)選定的假想目標(biāo)，就是在真實(shí)與科幻界享有崇高地位的雙棲明星——火星。

不過，英國《自然·天文學(xué)》雜志7月30日發(fā)表最新研究稱，依據(jù)火星上的二氧化碳含量，不足以讓人類在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，實(shí)現(xiàn)火星的“地球化”。

為什么非得是火星

“地球化”是一個(gè)假想的、將行星環(huán)境改造成適合地球動(dòng)植物和人類居住的過程。“地球化”最有希望的種子選手非“鄰居”火星莫屬。

對(duì)于為什么選擇火星，科學(xué)家的解釋是：改造行星為地球的方法其實(shí)不難——增加水和大氣，將火星上的巖石和極地冰蓋里儲(chǔ)存的溫室氣體重新釋放回大氣中，就能使大氣變厚、火星升溫、保持火星表面液態(tài)水的存在。在數(shù)十億年之前，水和大氣這兩者火星都曾經(jīng)擁有過。那時(shí)，火星的大氣層厚且溫暖，星球表面河道交錯(cuò)，如今雖已“面貌全非”，但卻還留有殘跡。

就在7月25日，美國《科學(xué)》雜志報(bào)道了意大利科學(xué)家的研究，他們在火星南極冰蓋下方1.5公里處，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)直徑約20公里的液態(tài)水湖泊(地下湖)。盡管雷達(dá)數(shù)據(jù)表明，湖水可能寒冷且充滿了鹽，意味著其不太可能成為生命的棲息地，但這無疑增加了科學(xué)家對(duì)發(fā)現(xiàn)火星生命的期許，促使他們繼續(xù)探索其他可能更適合居住的埋藏水層。

動(dòng)手改造火星的計(jì)劃也曾得到了美國國家航空航天局(NASA)專家的認(rèn)可。NASA天體生物學(xué)家克里斯·麥凱就表示，只有也必須將火星作為目標(biāo)，關(guān)于行星環(huán)境改造的這些討論才有現(xiàn)實(shí)意義。

“裝修”火星可行嗎

理論上講，可行。

美國《大眾科學(xué)》雜志曾給出一套指導(dǎo)建議：第一步，要提高整個(gè)星球的溫度。鑒于火星與太陽之間的距離較地球遠(yuǎn)，其地表溫度也與地球相差了不只一點(diǎn)——目前，火星上的氣溫徘徊在零下80華氏度左右，約零下62攝氏度，晝夜溫差較大。但人類可以通過溫室效應(yīng)將其大幅提升：在地下儲(chǔ)藏有全氟化碳(PFCs)的火星上建造開采工廠，以高熱將其釋放到火星大氣中。這種強(qiáng)大的溫室氣體誘發(fā)溫度升高后，凍于火星土壤和冰冠中的二氧化碳將被釋放，進(jìn)一步形成溫室效應(yīng)，反射太陽的熱量——就像它們在地球上所做的那樣。

升溫之后，下一步是建立起真正的大氣。雖然科學(xué)家相信火星曾經(jīng)有過濃密的大氣層，但當(dāng)前火星大氣的厚度，僅有地球大氣的1%，而若要水保持液體形態(tài)，這個(gè)數(shù)字至少需要提高到30%。

完成大氣的創(chuàng)造后，就是最后一步：釋放液態(tài)水。之所以是“釋放”而不是“帶來”，原因在于水應(yīng)該來源于火星本身?？茖W(xué)家寄希望于溫室效應(yīng)能發(fā)揮作用，就可以通過建立水庫等手段，收集并釋放出來液體水用于飲用和灌溉。再經(jīng)過進(jìn)一步的建設(shè)和完善，最終人類將賦予火星一套完整的水循環(huán)系統(tǒng)。

但《大眾科學(xué)》也指出，實(shí)現(xiàn)這“三步走”，有一個(gè)重要問題必須先提上日程，那就是弄清火星大氣消失的秘密。

二氧化碳是個(gè)關(guān)鍵問題

二氧化碳，這是火星上唯一能形成顯著溫室效應(yīng)以保持這個(gè)紅色星球溫暖的溫室氣體?？茖W(xué)家要知道火星大氣中難有二氧化碳的真正原因。如果最終發(fā)現(xiàn)，二氧化碳是被紫外線、太陽風(fēng)破壞或者吹走的，那人類就還有“造”出一個(gè)合適大氣的可能性，畢竟這些天文現(xiàn)象在過去即太陽年輕的時(shí)候，出現(xiàn)得更頻繁;但如果二氧化碳是由于與火星表面某種元素發(fā)生作用而被禁錮在土壤中，那么改造的希望，將變得非常渺茫。

而近日，美國科羅拉多大學(xué)博爾得分校和北亞利桑那大學(xué)的一項(xiàng)聯(lián)合研究指出，火星上的二氧化碳含量并不足以讓人類在現(xiàn)有的條件下實(shí)現(xiàn)火星的“地球化”。

研究團(tuán)隊(duì)一直密切關(guān)注火星上的二氧化碳含量。根據(jù)探測火星長達(dá)20年的火星車和探測器收集的最新信息，他們確定了火星表面和地下儲(chǔ)存的所有二氧化碳含量，并計(jì)算了這些二氧化碳對(duì)大氣層的潛在作用，同時(shí)，也考慮到了大氣中的二氧化碳會(huì)不斷向太空泄漏。

研究認(rèn)為，釋放直接可用的二氧化碳，最多能讓火星的大氣壓增加到現(xiàn)在的3倍，但這僅僅是火星成為宜居星球所需大氣壓的2%，同時(shí)，火星表面的升溫也只會(huì)在10攝氏度以內(nèi)。

對(duì)火星進(jìn)行“地球化”改造，其實(shí)不僅是為了擁有一個(gè)備用家園，更是人類開拓更廣闊宇宙事業(yè)的基石。但要運(yùn)用火星上已知的二氧化碳來實(shí)現(xiàn)，僅靠人類現(xiàn)有技術(shù)，恐怕還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。(科技日?qǐng)?bào)北京7月31日電)