讓火星變“宜居”的七個大膽設(shè)想

在不久前舉行的“行星科學(xué)展望2050研討會”上，美國國家航空航天局（NASA）提出一個瘋狂的想法：在火星周圍設(shè)置一個巨大的人工磁氣圈，以恢復(fù)火星的大氣層，使其變得宜居?；鹦鞘悄敲吹奈厍蛉耍瑸榱藢⒒鹦黔h(huán)境“地球化”，即把火星改造成接近地球的可供人類移居的環(huán)境，科學(xué)家提出了不少異想天開的設(shè)想。

1.人造磁氣圈

火星環(huán)境極其惡劣，人類要移民火星必須克服稀薄大氣、超強輻射和極低溫度的考驗?？茖W(xué)家認(rèn)為，火星曾經(jīng)有過厚厚的大氣層和炎熱的內(nèi)核?；钴S的火山活動促進了大氣的循環(huán)，炎熱的內(nèi)核能幫助形成驅(qū)散太陽風(fēng)的保護磁場。但數(shù)十億年前，內(nèi)核冷卻，磁場消失，太陽風(fēng)的剝離使得火星的大氣層不斷變稀薄，最終淪為一個寒冷、干燥的荒漠。NASA的新設(shè)想提出，將一個“人工磁場”置于火星與太陽之間的軌道，把火星置于“磁尾”的保護之中，使其免受太陽風(fēng)的侵襲，以便重建被太陽高能粒子剝離的火星大氣層。隨著大氣層不斷增厚，火星的溫度也將隨之升高。溫度的升高可令火星極地的干冰融化，釋放出大量二氧化碳，形成溫室效應(yīng)。這足以促使火星再次出現(xiàn)液態(tài)水，形成河流與海洋。事實上，微型磁氣圈的研究已經(jīng)用于保護宇航員和航天器免受宇宙輻射的影響?？茖W(xué)家則設(shè)想形成一個“放大版”的人造磁氣圈，并送至太陽和火星之間的拉格朗日點上。

2.照鏡子

除了NASA這樣的官方機構(gòu)，許多民間組織也參與到探索火星移民之列，美國火星協(xié)會就是其中之一。協(xié)會創(chuàng)始人、航天工程師羅伯特·祖柏林認(rèn)為，改造火星首先要讓火星變暖，為此他提出了幾個方案。一個方案是在太空中架設(shè)巨大反射（或折射）鏡群，將更多陽光反射至火星特定區(qū)域，以釋放出冷凍地表中的氣體和液體。不過，要造出和安放如此規(guī)模的鏡子難度不小。

3.穿黑衣

我們知道，穿黑色的衣服比白色的衣服更吸熱?？茖W(xué)家就想到，如果給火星的兩極也“穿上黑衣服”，即覆蓋上一層黑色土壤，那么也有助于火星兩極的升溫?；鹦潜环Q為“紅色星球”，黑色的土壤哪里來呢？人們把目光瞄向了火星的兩顆衛(wèi)星?；鹦l(wèi)一與火星之間的距離是太陽系所有衛(wèi)星中與主星距離最近的。不過，如何把“衣服”穿上并且不被火星上的沙塵暴吹走是一個大問題。

4.扔核彈

特斯拉和SpaceX等公司的首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克曾語出驚人，稱可以往火星兩極扔核彈，來改造火星大氣。理論上，爆炸后釋放的大量熱量，可以融化火星兩極的冰層和釋放被鎖住的二氧化碳，迅速增加火星大氣層的厚度，觸發(fā)溫室效應(yīng)，逐漸使火星變成一顆宜居行星。但是，科學(xué)家并不很認(rèn)同這一方法，認(rèn)為這不僅會不可逆轉(zhuǎn)地改變火星的地表形態(tài)，甚至?xí)?dǎo)致與預(yù)期相反的情況出現(xiàn)，即不是升高而是降低火星溫度，因為核彈會在火星造成“核冬天”。

5.小行星撞擊

太空中很多小行星都是由冷凍的氨氣構(gòu)成的，而氨氣則是重要的溫室氣體。如果科學(xué)家能抓住或者重新定向一顆小行星，讓它撞擊火星，撞擊產(chǎn)生的巨大能量將使火星上的冰融化，二氧化碳也被釋放出來。所釋放的氨氣也可以讓火星大幅升溫。

6.人造溫室效應(yīng)

在地球上，人類幾乎是談溫室效應(yīng)色變，而對火星，科學(xué)家則是想方設(shè)法要制造出溫室效應(yīng)。根據(jù)研究，四氟化碳是最有效的溫室氣體?？茖W(xué)家想到在火星建幾座制造溫室氣體的化工廠，不間斷地生產(chǎn)四氟化碳一類的氟氯烴以及甲烷、氨氣、二氧化碳、水蒸氣等。根據(jù)計算，如果每小時排放1000噸四氟化碳，30年內(nèi)火星的平均溫度將升高27.8℃。生產(chǎn)過程預(yù)計耗能5000兆瓦，5個核電站可以滿足能量需求。

7.播種藍(lán)藻

目前火星大氣中96%為二氧化碳?？茖W(xué)家設(shè)想把藍(lán)藻播種到火星，用它們將火星大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成氧氣。科學(xué)家認(rèn)為，正是藍(lán)藻等藻類將早期地球上的有毒氣體轉(zhuǎn)化為氮和富含氧氣的大氣，并且促進了臭氧層的形成，為地球生命的誕生創(chuàng)造了有利條件。他們希望這一過程也能發(fā)生在火星上?？茖W(xué)家計劃不久之后通過無人探測器在火星進行一項測試，驗證轉(zhuǎn)化火星大氣成分的技術(shù)。NASA和其他空間機構(gòu)也在研究生物改造火星大氣的可能性，國際空間站上已經(jīng)開展了藍(lán)藻實驗。藍(lán)藻的基因需要被改造，使其能夠耐受宇宙中的極端環(huán)境。