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抱歉,埃隆。二氧化碳不足以改造火星

了解为什么改造火星可能比之前想象的更具挑战性,尽管二氧化碳充足且有液态水的潜力。

作者:John Wenz
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洛克希德·马丁公司的火星基地营是载宇航员前往这颗红色星球的愿景的一部分。但为了长期在那里生活,许多科学家长期以来一直梦想着改变火星的大气层。图片来源:洛克希德·马丁公司

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火星可能没有将它改造成我们第二个家园的合适条件——即使最近在南极附近发现了埋藏的液态水。

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周一发表在《自然-天文学》杂志上的研究给改造火星的想法泼了冷水。研究的核心是二氧化碳。二氧化碳是一种温室气体,在火星上非常丰富——它稀薄的大气层就是由它组成的,而我们在地表经常看到的白色物质是干冰,而不是雪。二氧化碳甚至被困在岩石和土壤中。

这种丰富性长期以来一直激发着人们对幻想未来的憧憬,即释放所有被困住的二氧化碳,形成一个更厚的大气层来温暖这颗星球。SpaceX创始人埃隆·马斯克甚至提出要炸毁火星来实现这一目标。

但在这项新研究中,火星专家布鲁斯·雅科斯基(Bruce Jakosky,科罗拉多大学博尔德分校)和克里斯托弗·S·爱德华兹(Christopher S. Edwards,北亚利桑那大学)调查了有多少二氧化碳可用于改造这颗红色星球。他们结合了来自各种任务的火星二氧化碳观测数据——美国宇航局的MAVEN大气探测器、欧洲空间局的火星快车轨道器,以及美国宇航局的奥德赛号和火星勘测轨道飞行器。研究结果让未来主义者的梦想蒙上了阴影。

改造方案

该论文探讨了两种已讨论的方法。第一种是人类简单地提高火星的大气压力,直到太空殖民者无需穿着在太空行走时使用的全套宇航服,只需佩戴呼吸装置即可在外面行走。另一种设想是创造一种大气层,允许地表有液态水,并产生大致可呼吸的空气。

这两种情况都需要大量的二氧化碳。而……就是不够。极地冰盖实际上是相当浅的二氧化碳沉积物,即使耗尽火星所有现有的二氧化碳资源,也只能产生15毫巴的大气压力——在地球上,海平面平均气压约为1000毫巴。即使汽化火星上富含碳的沉积岩(这些岩石是在这颗红色星球曾有水时形成的),也只能释放约12毫巴。科学家们考虑的任何一种情况都无法产生多大影响,即使考虑到不太可能发生的条件,如创造一个人造磁场。

火星是一个寒冷、几乎没有空气的沙漠,而且似乎很可能一直如此。

这可能不会影响建造加压火星基地的计划,但它使得真正殖民火星的想法变得不那么吸引人了。虽然一些未来的想法,如重定向彗星,可以为火星带来更多的气体和水,但这些远远超出了我们目前的能力。

抱歉,埃隆·马斯克。

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