火星大改造,用温室气体能复制出第二个地球? 火星正在冷却之中,这是否意味着将来的火星就是第二个地球?

作者&投稿:项翁 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

数个世纪以来,人类一直试图在火星上找到生命,或者希望至少能发现生命曾经存在过的蛛丝马迹。然而到目前为止,还一无所获。

如果火星真的毫无生气,不如将生命的种子散播在火星。我们或许可以更进一步,将火星的自然环境进行改造,把这颗荒凉干涸的红色行星照着地球的样子,变成一颗被绿色植被和蓝色海洋覆盖的星球。

听起来像科幻小说对不对?但真的已经有科学家开始研究利用现有科技将火星“地球化”,好为将来人类在火星定居扫清障碍了。

可能吗?

你别说,这事的确靠谱——不过远不如伊隆·马斯克号称要朝火星两极扔核弹的计划那般耸人听闻。

“认为核武器蕴含着巨大能量的想法是错误的,”NASA天体科学家克里斯·麦凯说道。“地球上所有国家的核武器全加在一起,能量也就相当于火星上半小时的日照。用核武器狂轰滥炸是无法改变一颗行星的,要达到这个目的,需要控制日照。”

按照麦凯和其他科学家的说法,人类目前已足具改变火星的能力。我们可以让酷寒的火星变得温暖起来,这点已经在地球上得到了验证。

“全球变暖正是以日照提升地球温度的一种方式,”麦凯称。“地球正在逐渐变暖。这并非因为核爆,而是因为日照。日照本身就是在地球上循环流动的巨大能量。”

NASA火星大气与挥发物演化项目组研究员迈克尔·查芬则认为,“如果想让火星变成地球这样,就需要将火星大气层变得更厚,这样才能保证水的存在。”目前,火星大气十分稀薄寒冷,使得液态水在地表稍纵即逝。查芬称,“如果你现在把一杯水带到火星上,倾倒出来,那么一部分会冻住,另一部分会直接沸腾蒸发,不论哪种情况都不会以液态长时间存在。”

但从理论上讲,如果我们能够将温室气体排放进火星大气层,我们就能够使火星地表温度升高,让液态水存在。更厚重的大气层也有助于提供足够压力使水保持稳定。

麦凯表示,实现这一目的的可行手段之一就是通过自动化工厂生产超级温室气体或者全氟化碳。这些化合物会锁住火星上的阳光,又不会破坏火星脆弱的臭氧层,也不会对人类居民造成毒害。

要使火星变得温暖而适宜居住,据麦凯估算大约需要100年时间。在那之后,我们就可以给火星添上一抹绿色了。绿植会不断吸入二氧化碳,释放出氧气,逐渐火星大气的化学成分,令其更适合生物呼吸。这一过程大约需要花费上万年。

虽然听起来漫长无比,但想想地球已经存在了40亿6千万年,相比之下数千年好像也不算太糟了。

实际困难

不管以何种方式进行地球化都需要考虑到一点:火星上已经有一部分温室气体了——比如二氧化碳。如果不将这部分气体计算在内,火星的温度搞不好就会飙过头。

"我们想做的是把火星变得像地球,而不是金星。"麦凯说道。尽管体积近似,金星的大气层可比地球厚得多,包含多种温室气体,其地表温度甚至可以将铅融化。不仅如此,金星的表面大气压强更达到了近乎地球3000英尺深海处的压强。

麦凯最近正在研究如何算出火星两极冰冠下被冻住的二氧化碳量。目前得出的估值远远小于让火星变暖所必需的量。同时,科学家们也想在启动地球化之前确认除二氧化碳外还有其他多少种温室气体。

有人担心即使即使重建了火星大气层,随着时间的推移,这层人造大气也会逐渐散去。“这种想法是对的。”麦凯说。“这层大气会再次消散掉。太阳系中本就没有永恒不变的东西。”然而据科学家的计算,火星失去大气层大约要用1亿年。在太阳系的历史中,这或许只能算得上是弹指一挥间;然而相对于人类增厚大气层的努力而言,这已经是长得够本了。

异曲同工

金星、火星与地球之间的差异是显著的。金星太热,火星太冷,地球则刚刚好。然而这三颗行星的地质结构都是多岩的,个头也都算中等。在很大程度上,人类在地球上建立起的长期气候模型也适用于其他两者。我们只需要顾及大气层厚度、体积及各自与太阳间的相对距离。

尽管如此,火星气候史上还有一些方面对研究者来说仍是谜团。

“所有发射到火星上的探测器和围绕火星展开的观测都向人们展示了火星早期曾存在水的证据。”查芬说道。“回到40亿年前,火星上一定有过湖泊和河流,至少在短时间内如此,这样才会留下我们如今见到的这些特征。那么问题来了。火星大气层经历过什么样的变迁呢?”

这时就需要NASA火星大气与挥发物演化项目组披挂上阵了。从2014年以来,NASA的探测器就在围绕火星分析其大气构成,测量辐射和带电粒子,并将数据发回地球。负责分析这些数据的科学家们正在试图找出火星失去大气层的原因。

“火星大气层失去带电粒子的速度差不多达到了每秒四分之一磅,但这仍不足以解释为何火星大气层会消失。”

火星的大气层仍疑云重重。其中一些谜团不仅与当前的科学研究息息相关,也关系到人类在未来的生存抉择。

值得吗?

人类已经在梦想着建立火星永久基地了。如果能够实现,人类将面临着苦寒及高强度辐射的严峻考验。在这种客观条件下,火星地球化对新一代太空移民来说意义重大。为什么不把我们的新家变得更像地球,让自己住得更舒服呢?

我们已经知道人类有能力提升一颗行星的平均气温——地球上的全球变暖现象正是这种表现。而这种令不少有识之士担忧的气候现象,对于人类定居火星或许反而大有裨益。

然而,对火星进行地球化大改造的过程中,我们也可能造成永久性的伤害。万一我们在火星上发现生活在非地球化环境下的微生物该怎么办?在那种情况下,改变火星环境将意味着灭绝外星生命。那将变成一小撮外星人与全体地球移民的利益较量。

“在地球上,我们都知道要保护生命和自然环境,在这点上所有人都是一致的。而在火星上情况就不一样了,人类的行为将不受统一价值观的制约,什么该做、什么不该做将没有一个统一的标准。”麦凯分析道。

随着移民火星的话题日渐热门,这样的讨论将变得越来越重要。我们的目光将从改造火星转向更长远的方向,探索出新的道德准则及行动纲领。

【编译:未来论坛(微信ID:futureforum) 商白 来源:Popular Science  作者:Mary Beth Griggs  】



美国科学家设想“绿化”火星并使其成为第二个地球:火星上造超级温室气体.美国宇航局(NASA)马里诺娃博~

A、全氟丙烷的结构相当于四氟甲烷中的氟原子被两个三氟甲基取代,四氟甲烷中的所有原子不在同一直线上,所有全氟丙烷中的三个碳原子不可能处于同一直线上,故A错误.B、漏写氟原子周围的孤对电子,故B错误.C、相同压强下,共价化合物中分子量越大,沸点越高,所有沸点:C 3 F 8 >C 3 H 8 ,故C错误.D、全氟丙烷中氟原子和碳原子之间存在极性共价键,碳原子和碳原子之间存在非极性共价键,故D正确.故选D.

火星因为距离太阳比地球远,又比地球小,因此从来就比地球冷。所以这个问题本身就是问题,但问问题的人既然这么茫然,就科普一下。 火星就是因为冷,现在平均温度比地球低75度左右,也就是说火星的平均温度比地球上最冷的南极还要冷。地球平均温度为15度(摄氏度,后同),火星为-63度。

火星因为没有磁场,引力又小,大气早就被太阳风吹跑了,现在还有稀薄的大气,密度只有地球大气的1%,而且主要是二氧化碳。火星上没有液态水,但在地层深处有冰冻水,尤其在两个极地,冻水储量较大,如果全部溶解可以覆盖全球。这是人类将火星作为首选地外殖民地的最基本原因。

现在有一个趋势是太阳正在慢慢变亮,温度也在提升,每10亿年将提升10%。 这样,作为目前宜居带的地球,渐渐就会变得越来越热,而在宜居带远方边缘地带的火星,温度就会渐渐提升,因此宜居带会外移到火星。

所以这个问题开始一句“火星正在冷却中”是错误的,后面“会渐渐变成第二个地球,也将产生海洋和大气层”是有一定道理的。随着宜居带的外移,火星不是变冷,而是温度会越来越高。但火星目前的状态,要自然的变成地球是不现实的。
NASA等一些机构已经提出了火星改造计划,准备在火星上采取各种措施对火星改造,包括制造温室气体提升火星温度,融化地下冰冻水,播撒地球经过基因改造适应火星生长的植物种子,经过千年甚至万年的改造,将火星改造成为地球的姊妹星球,成为人类宜居之地,并开始火星殖民。
地球温室效应正在逐年累积,加上一些其他威胁,很可能会在不远的将来地球将变成越来越不宜居,寻找地外殖民地已经是科学界一个重要任务。 火星,是太阳系与地球环境最接近的行星,距离地球又相对较近,所以是人类一个希望,但真的要使这个不毛之地变成绿洲,还困难重重任重道远,还需要很多代人前赴后继的奋斗。

火星大改造,用温室气体能复制出第二个地球?
答:如果火星真的毫无生气,不如将生命的种子散播在火星。我们或许可以更进一步,将火星的自然环境进行改造,把这颗荒凉干涸的红色行星照着地球的样子,变成一颗被绿色植被和蓝色海洋覆盖的星球。听起来像科幻小说对不对?但真的已经有科学家开始研究利用现有科技将火星“地球化”,好为将来人类在火星定居扫清障...

人类能否把火星改造成第二个地球吗?能的话,有啥好办法啊?
答:理论上能,所先用火箭飞船运去设备在火星上大量制造温室气体,提升火星温度,温度升了.火星上的干冰融化变温室气体二氧化碳,接着冰也化了,这过程大慨300年就出现了海洋,在运去海藻细菌(可以在水存活,吸收二氧化碳,释放氧气,繁殖力超强).这过程大慨800年,大气含氧量就达到15%接着再过200年的连续改造,新...

人类有可能改造火星,让火星成为“第二地球”吗?
答:但是想要加热火星,地球的经验并不适用,因为即使人类可以在火星排放二氧化碳等温室气体,火星也无法保留这些气体,最终都会逃逸到太空中,想要改变火星大气,需要使用更加激进的方法。想要让火星适合生命居住,首先需要提高温度,进而增加氧气。科学家认为可以通过破坏性武器,通过轰炸火星的极地地区,释放出封存在...

美国改造火星计划计划第一步-达到“环境地球化”的临界点
答:计划在火星上建立化工厂,持续制造这种气体。每小时排放1000吨四氟化碳,30年内能将火星平均温度提升27.8℃。这个过程预计需要5000兆瓦的能量,大约需要5个核电站来供应。然而,这也需要大量的技术和资源支持。

一层薄薄的气凝胶,让人类在火星上居住极有希望成为可能
答:研究人员认为,火星表面的某些区域可以用一种类似地球大气温室效应的物质,二氧化硅气凝胶,来居住。通过建模和实验,研究人员表明,一个两到三厘米厚的二氧化硅气凝胶可以传递足够的可见光进行光合作用,阻止有害的紫外线辐射,并提高温度永久保持在水的熔点以上,不需要任何内部热源。这篇论文发表在《 Nature...

一颗恒星正向着地球移动,140万年后太阳系迎来“第二个太阳”
答:一颗位于巨蛇座的红矮星Gliese 710可能在未来的某一天和太阳的轨道有一定的重合,这颗红矮星距离地球63光年,正在向着地球的方向不断移动,大约140万年后,这个恒星和地球的距离会只剩下一光年左右,最后和地球“擦肩而过”,并不会和太阳系发生大碰撞。140万年后,太阳系会迎来第二颗恒星,这个恒星会...

怎么改造火星
答:据一些科学家称,加热火星表面和加厚火星大气层这两个目标可以同时完成。其中一个方法就是制造一面直径数英里甚至数十英里之宽的巨大镜子,让其在火星轨道上盘旋,这面“大镜子”将把太阳光聚焦到火星极地的冰盖上,使其融化并释放出冷冻的二氧化碳。当二氧化碳气体增多后,可以引发温室效应,使火星表面趋暖。

改造火星变宜居星球的流程是什么?
答:火星非常干燥、寒冷,因此,改造火星的第一步,就是对火星加热,使其升温。在中国绕月工程首席科学家、中科院院士欧阳自远看来,提升火星表面温度的方法有很多,如在空间轨道上架设系列反向镜,将阳光反射到火星表面;在火星极冠上撒上炭黑,以增加阳光的吸收量促使极冠融化;生产和释放氯氟烃气体,增强温室...

200年后火星会成为第二地球?科学家有何计划?
答:所以,要改造火星就要先改造大气。此时,在地球上恶名昭彰的温室气体就有了用武之地,科学家的第一步计划就是在火星上建立温室气体工厂,向火星排放二氧化碳等温室气体,当然,这是杯水车薪的,如果只是这样做,火星的改造恐怕几千年都无法完工。探索发现,火星的两极不是有大量干冰吗?干冰就是二氧化碳,...

人类为什么不可以移居到月球和火星去
答:这个想法听上去有些不可思议,其实完全可以实现,而且就用2l世纪的技术,在几十年的时间中就能够彻底改造火星的环境.火星变地球的设想中,最重要的其实是第一步,而这第一步并不难实现:温度,只要提高一点点地球上目前面临一个严重的环境问题--全球变暖.科学研究表明,这是因为大气中二氧化碳等温室气体增加导致的.火星...