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根据这份新报告,火星虽然有水但想住人还是千年之后的事

因为原料不足,我们不能制造温室效应。

上周三欧洲航天局在火星上发现第一个液态水湖后,火星能不能住人正在引发越来越多的关注。

不幸的是,昨天发表在《自然·天文学》(Nature Astronomy)的一篇研究指出,以火星现有的二氧化碳储量,它还远不足以满足人类的最低居住条件。

根据计算结果,在释放所有的二氧化碳后,火星气压能提高超过 10 倍,不过,但这还不到人类居住所需气压的 7%。相应地,火星表面升温不会超过 10°C,远不能达到水的凝固点。这意味着,火星表面的任何液态水都会很快蒸发或凝固。

这项研究由美国宇航局资助。研究人员以现有的技术条件为前提,分别计算了火星表面和地下潜在的二氧化碳来源,并预估了它们对大气层的潜在影响。此外,研究还考虑了太阳风影响下二氧化碳会外泄的情况。分析的数据则来自 20 年间美国宇航局和欧洲航天局的火星探测器。

“在现有的技术条件下,火星的地球化(Mars terraforming)还不可能实现。”研究者之一、来自科罗拉多大学的 Bruce Jakosky 说。“火星上没有足够的二氧化碳来提供大气层中的温室气体。此外,人类也无法调取大部分的二氧化碳气体。”

在火星上,二氧化碳是稀缺品。图 / NASA

据估计,要达到适宜人类居住的 1 标准大气压需要 100 万块边长为 1000 公里的干冰。然而,且不论操作上的巨大难度,算上火星上所有的二氧化碳——包括极地冰盖、碳酸盐、近地表和表层土中的储量——这些储量只能将气压提升到地球水平的 6.9%。

研究者表示,这表明火星地球化并不像有些人所说的那么容易。

在 1942 年,地球化一词首次出现在一本科幻小说中。不过,它现在也描述科学家在真实世界中寻找行星、并将其改造成宜居环境的设想。在这个过程中,火星和大气成分的转换都被认为是最可行的突破口之一。

火星地球化的模拟过程。图 / Daein Ballard

根据此次研究的说法,二氧化碳是火星上唯一能显著带来温室效应的工具。它可以使气候变暖、大气变厚,并让火星达到适宜人类生存的 1 标准大气压。那时,温度刚好达到 0°C,液态水能稳定存在,植物可以自由生长,而人类则不用穿着太空服,只需要戴上呼吸设备。

不过,火星目前的气压只有地球的 0.6%,平均气温约为零下 63°C。

除去释放二氧化碳,研究还评估了其他“加热”火星的方式,包括消除太阳风和太空辐射对二氧化碳的影响,以及通过彗星和小行星撞击火星,来制造二氧化碳。不过,以目前的技术水平来看,前者需要花上超过 1000 万年,而后者恐怕需要用上数千个天体。

美国宇航局 Christopher McKay 在 1991 年提出,如果有足够的水、二氧化碳和氮气,火星的地球化就很有可能成功。根据他的观点,如果现成的二氧化碳不足,火星的地球化将花费数千年,甚至更长的时间。不过,他认为这个研究不一定就能一锤定音,还需要更确实的证据。


题图来自 NASA

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