人類能否對火星和金星進行「地球化」改造?

據國外媒體報導,行星科學家表示,人類改造火星甚至金星是有可能的。事實上,NASA正在研究一項計劃,使用一個巨大的磁防護盾來幫助這些行星自我改造。

藝術家想像中地球化後的火星

藝術家想像中地球化後的火星

行星改造的背景
幾十年來,行星科學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。這個過程通常被稱為“外星環境地球化”(簡稱地球化),具體指的是人為改變天體表面環境,使其氣候、溫度、生態等類似地球環境的行星工程。火星的直徑約為地球的一般,同樣由岩石組成,因此被認為是地球化最可行的候選者。金星的大小、品質、體積與到太陽的距離更接近地球,但溫度也更高,因此對金星的地球化首先要克服其大氣層過厚、溫室效應極高的問題。

分析:巨大的磁防護盾有助於金星和火星的地球化
我們的太陽系已經有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,就會發現金星是一顆藍色的行星。它擁有一個巨大的海洋,可能真的有生命存在,而且是很多生命。如果我們再往前10億年,會發現火星也是一顆藍色行星。我們現在知道,火星失去了磁場,水開始蒸發,到大約35億年前時,火星基本上就停滯不前了。

最近也有研究者提出了另一項計劃,認為可以通過幫助火星恢復磁場的方式,保護未來的定居者免受有害太陽輻射的傷害。該計劃可能會利用火星的一顆衛星來實現這一目標。NASA的計劃則與此不同,在火星軌道上放置一個巨大的磁護盾,防止太陽輻射將火星大氣剝離,同時提高這顆紅色星球的表面溫度,最終使其更宜居水平。

停止大氣的剝離,氣壓就會增加,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來。當氣壓上升時,溫度也會隨之上升。只要有足夠的時間,大氣壓力就可能跨越某個神奇的閾值,使人類能夠在沒有宇航服保護的情況下在火星表面生存。

地球化的第一級水平是60毫巴,是當前水平的10倍。這就是所謂的阿姆斯壯極限,在這一極限下,你走在行星表面時,血液不會沸騰。當你不需要宇航服的時候,你就會有更多的靈活性和機動性。更高的溫度和壓力也使你能夠在土壤中種植植物。

阿姆斯壯極限是一個航太術語,指的是在某個特定的海拔高度上,由於大氣壓力過低(0.0618大氣壓),導致水的沸點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、眼球內的水分和保持肺泡濕潤的體液就會在極短時間內沸騰並蒸發,導致肺部無法進行氣體交換,進而窒息。該極限以美國空軍飛行員兼醫生哈瑞·喬治·阿姆斯壯命名,根據地理位置與大氣環境的差異,其範圍通常在18900至19350米之間。在超過阿姆斯壯極限、空氣稀薄甚至接近真空的環境中,人類需要借助宇航服之類的加壓設備才能夠生存。

展望:木衛二與正在地球化的金星
即將發射的“歐羅巴快船”任務將對木衛二進行觀察,尋找生命的跡象,木衛二上的羽流是木衛二任務得以成行的原因。木衛二也是地球化的潛在候選者,其優點之一是擁有液態水。我們都知道,液態水對於複雜生命的生存至關重要。當然,木衛二的地球化也面臨巨大的挑戰,這顆衛星處於木星的輻射帶中,沒有防護的人類在其表面只需10分鐘就會死亡。因此,木衛二的地球化就需要建造大型的反輻射裝置;此外,木衛二被厚厚的冰層覆蓋,進行加熱的話就需要足夠的氧氣。

人類對火星生命跡象的搜索可以追溯到20世紀70年代的海盜號登陸任務,目前仍在進行當中。科學家們也仍在金星雲層中尋找生命,金星也是一個偉大的地球化改造目標。

行星科學家認為,我們也可以用一個反射光線的物理護盾來改造金星,可以製造一個防護罩,使金星的整個溫度降下來。現在的金星只有雲層頂端的環境比較接近地球,其地球化過程需要幾個重要的變化,包括去除大氣中大部分的二氧化碳,並降低金星約500攝氏度的高溫。這些變化密切相關,因為金星的超高溫度正是來源於二氧化碳所導致的溫室效應。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。

其他可能進行地球化的星體還包括月球、水星、木衛一、木衛三、木衛四、土衛二和土衛六,以及一些較大的小行星,如穀神星等。月球儘管離地球最近,運輸成本相對較低,也是人類了解最多的外太空星體,但由於月球環境與地球相差太遠,本身沒有大氣層,重力較小也難以建立穩定的人工大氣層,因此其地球化過程將會異常困難◆  

(據互聯網)

相關閱讀

最多點擊

  論文作者Rob Ferl教授(左)與Anna-Lisa Paul教授(右)在實驗室中觀察植株生長情況(圖片來源:UF/IFAS photo by Tyler Jones)

人類在月球土壤種菜不是夢?

還記得電影《火星救援》中種土豆的情節嗎?為了生存,男主在火星上種植了兩年的土豆,最終為自己等到了同伴的救援。如果有一天,當人類離開故土、啟程深空旅行,我們真的可以在另一個星球的土壤上種植作物嗎?

環保動態

新型“金屬玻璃”催化劑可高效處理污水

據外電報導,澳大利亞伊迪斯考恩大學日前發表新聞公報說,該校科學家使用納米技術製造出一種新型“金屬玻璃”催化劑,可以環保、高效地處理污水。“金屬玻璃”又稱非晶合金,具有與玻璃類似的原子堆積結構,比晶體材料擁有更高的催化活性。

都市居民區加強環保

〔本報消息〕都市、居民區的環保工作和管理一般固體廢棄物是重心問題,必須以有效的措施集中展開。這是市人民會議主席阮氏決心出席市人民議會昨(5)日舉行的有關都市、居民區環保和本市廢棄物管理工作專題會議上強調的內容。

滀臻斥資逾千億元處理工業區廢水

〔本報消息〕滀臻省工業區管委會昨(26)日為州城縣安業工業區的日功率從4000立方米提升至1萬立方米的二期廢水處理廠改建投資項目舉行落成儀式。

發現大片綠柏林

〔本報消息〕世界上綠柏群體早已絕跡,只有唯一個座落在廣平省風芽-格邦公園的純種森林區(見圖)。有關發現上述植物森林一事被視為找到第2個山水洞,因為這是世界上仍存在的珍稀綠岩。