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(guó)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(lái)幫助這些行星自我改造。

行星改造的背景

幾十年來(lái)，行星科學(xué)家和科幻小說(shuō)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(jiǎn)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。火星的直徑約為地球的一般，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(yáng)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(yáng)系已經(jīng)有45億年的歷史，在如今，地球的生命無(wú)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(chǎng)，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(chǎng)的方式，保護(hù)未來(lái)的定居者免受有害太陽(yáng)輻射的傷害。該計(jì)劃可能會(huì)利用火星的一顆衛(wèi)星來(lái)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(yáng)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(lái)。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(yǔ)，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(rùn)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(wú)法進(jìn)行氣體交換，進(jìn)而窒息。該極限以美國(guó)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。科學(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(lái)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(lái)。現(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?lái)源于二氧化碳所導(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。

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