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人類能對(duì)火星和金星進(jìn)行“地球化”改造嗎? 2022-01-10 17:01:33  來源:36氪

藝術(shù)家想象中地球化后的火星

北京時(shí)間1月10日消息,據(jù)國外媒體報(bào)道,行星科學(xué)家表示,人類改造火星甚至金星是有可能的。事實(shí)上,NASA正在研究一項(xiàng)計(jì)劃,使用一個(gè)巨大的磁防護(hù)盾來幫助這些行星自我改造。

行星改造的背景

幾十年來,行星科學(xué)家和科幻小說家都有過改造地球以外的行星,使其適合人類居住的想法。這個(gè)過程通常被稱為“外星環(huán)境地球化”(terraforming,簡稱地球化),具體指的是人為改變天體表面環(huán)境,使其氣候、溫度、生態(tài)等類似地球環(huán)境的行星工程?;鹦堑闹睆郊s為地球的一般,同樣由巖石組成,因此被認(rèn)為是地球化最可行的候選者。金星的大小、質(zhì)量、體積與到太陽的距離更接近地球,但溫度也更高,因此對(duì)金星的地球化首先要克服其大氣層過厚、溫室效應(yīng)極高的問題。

分析:巨大的磁防護(hù)盾有助于金星和火星的地球化

我們的太陽系已經(jīng)有45億年的歷史,在如今,地球的生命無處不在,但如果我們回到10億年前,就會(huì)發(fā)現(xiàn)金星是一顆藍(lán)色的行星。它擁有一個(gè)巨大的海洋,可能真的有生命存在,而且是很多生命。如果我們?cè)偻笆畠|年,會(huì)發(fā)現(xiàn)火星也是一顆藍(lán)色行星。我們現(xiàn)在知道,火星失去了磁場,水開始蒸發(fā),到大約35億年前時(shí),火星基本上就停滯不前了。

最近也有研究者提出了另一項(xiàng)計(jì)劃,認(rèn)為可以通過幫助火星恢復(fù)磁場的方式,保護(hù)未來的定居者免受有害太陽輻射的傷害。該計(jì)劃可能會(huì)利用火星的一顆衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。NASA的計(jì)劃則與此不同,在火星軌道上放置一個(gè)巨大的磁護(hù)盾,防止太陽輻射將火星大氣剝離,同時(shí)提高這顆紅色星球的表面溫度,最終使其更宜居水平。

藝術(shù)家想象中地球化后的月球

停止大氣的剝離,氣壓就會(huì)增加,火星就將開始自我改造,讓這顆行星以任何可能的方式參與進(jìn)來。當(dāng)氣壓上升時(shí),溫度也會(huì)隨之上升。只要有足夠的時(shí)間,大氣壓力就可能跨越某個(gè)神奇的閾值,使人類能夠在沒有宇航服保護(hù)的情況下在火星表面生存。

地球化的第一級(jí)水平是60毫巴,是當(dāng)前水平的10倍。這就是所謂的阿姆斯特朗極限,在這一極限下,你走在行星表面時(shí),血液不會(huì)沸騰。當(dāng)你不需要宇航服的時(shí)候,你就會(huì)有更多的靈活性和機(jī)動(dòng)性。更高的溫度和壓力也使你能夠在土壤中種植植物。

阿姆斯特朗極限是一個(gè)航天術(shù)語,指的是在某個(gè)特定的海拔高度上,由于大氣壓力過低(0.0618大氣壓),導(dǎo)致水的沸點(diǎn)也降低至接近人類體溫(37攝氏度)的水平。如果人類在沒有任何加壓措施的情況下超越此高度,包括淚水、唾液、眼球內(nèi)的水分和保持肺泡濕潤的體液就會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)沸騰并蒸發(fā),導(dǎo)致肺部無法進(jìn)行氣體交換,進(jìn)而窒息。該極限以美國空軍飛行員兼醫(yī)生哈瑞·喬治·阿姆斯特朗命名,根據(jù)地理位置與大氣環(huán)境的差異,其范圍通常在18900至19350米之間。在超過阿姆斯特朗極限、空氣稀薄甚至接近真空的環(huán)境中,人類需要借助宇航服之類的加壓設(shè)備才能夠生存。

展望:木衛(wèi)二與正在地球化的金星

即將發(fā)射的“歐羅巴快船”任務(wù)將對(duì)木衛(wèi)二進(jìn)行觀察,尋找生命的跡象,木衛(wèi)二上的羽流是木衛(wèi)二任務(wù)得以成行的原因。

藝術(shù)家想象中地球化后的金星

木衛(wèi)二也是地球化的潛在候選者,其優(yōu)點(diǎn)之一是擁有液態(tài)水。我們都知道,液態(tài)水對(duì)于復(fù)雜生命的生存至關(guān)重要。當(dāng)然,木衛(wèi)二的地球化也面臨巨大的挑戰(zhàn),這顆衛(wèi)星處于木星的輻射帶中,沒有防護(hù)的人類在其表面只需10分鐘就會(huì)死亡。因此,木衛(wèi)二的地球化就需要建造大型的反輻射裝置;此外,木衛(wèi)二被厚厚的冰層覆蓋,進(jìn)行加熱的話就需要足夠的氧氣。

人類對(duì)火星生命跡象的搜索可以追溯到20世紀(jì)70年代的海盜號(hào)登陸任務(wù),目前仍在進(jìn)行當(dāng)中??茖W(xué)家們也仍在金星云層中尋找生命,金星也是一個(gè)偉大的地球化改造目標(biāo)。

行星科學(xué)家認(rèn)為,我們也可以用一個(gè)反射光線的物理護(hù)盾來改造金星,可以制造一個(gè)防護(hù)罩,使金星的整個(gè)溫度降下來?,F(xiàn)在的金星只有云層頂端的環(huán)境比較接近地球,其地球化過程需要幾個(gè)重要的變化,包括去除大氣中大部分的二氧化碳,并降低金星約500攝氏度的高溫。這些變化密切相關(guān),因?yàn)榻鹦堑某邷囟日莵碓从诙趸妓鶎?dǎo)致的溫室效應(yīng)。此外,只有解決金星的大氣壓力問題,人類才有可能移民金星。

其他可能進(jìn)行地球化的星體還包括月球、水星、木衛(wèi)一、木衛(wèi)三、木衛(wèi)四、土衛(wèi)二和土衛(wèi)六,以及一些較大的小行星,如谷神星等。月球盡管離地球最近,運(yùn)輸成本相對(duì)較低,也是人類了解最多的外太空星體,但由于月球環(huán)境與地球相差太遠(yuǎn),本身沒有大氣層,重力較小也難以建立穩(wěn)定的人工大氣層,因此其地球化過程將會(huì)異常困難。

本文來自新浪科技,作者:任天,36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

關(guān)鍵詞: 火星 能對(duì) 金星

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