火星大改造，用温室气体能复制出第二个地球?

数个世纪以来，人类一直试图在火星上找到生命，或者希望至少能发现生命曾经存在过的蛛丝马迹。然而到目前为止，还一无所获。

如果火星真的毫无生气，不如将生命的种子散播在火星。我们或许可以更进一步，将火星的自然环境进行改造，把这颗荒凉干涸的红色行星照着地球的样子，变成一颗被绿色植被和蓝色海洋覆盖的星球。

听起来像科幻小说对不对？但真的已经有科学家开始研究利用现有科技将火星“地球化”，好为将来人类在火星定居扫清障碍了。

可能吗？

你别说，这事的确靠谱——不过远不如伊隆·马斯克号称要朝火星两极扔核弹的计划那般耸人听闻。

“认为核武器蕴含着巨大能量的想法是错误的，”NASA天体科学家克里斯·麦凯说道。“地球上所有国家的核武器全加在一起，能量也就相当于火星上半小时的日照。用核武器狂轰滥炸是无法改变一颗行星的，要达到这个目的，需要控制日照。”

按照麦凯和其他科学家的说法，人类目前已足具改变火星的能力。我们可以让酷寒的火星变得温暖起来，这点已经在地球上得到了验证。

“全球变暖正是以日照提升地球温度的一种方式，”麦凯称。“地球正在逐渐变暖。这并非因为核爆，而是因为日照。日照本身就是在地球上循环流动的巨大能量。”

NASA火星大气与挥发物演化项目组研究员迈克尔·查芬则认为，“如果想让火星变成地球这样，就需要将火星大气层变得更厚，这样才能保证水的存在。”目前，火星大气十分稀薄寒冷，使得液态水在地表稍纵即逝。查芬称，“如果你现在把一杯水带到火星上，倾倒出来，那么一部分会冻住，另一部分会直接沸腾蒸发，不论哪种情况都不会以液态长时间存在。”

但从理论上讲，如果我们能够将温室气体排放进火星大气层，我们就能够使火星地表温度升高，让液态水存在。更厚重的大气层也有助于提供足够压力使水保持稳定。

麦凯表示，实现这一目的的可行手段之一就是通过自动化工厂生产超级温室气体或者全氟化碳。这些化合物会锁住火星上的阳光，又不会破坏火星脆弱的臭氧层，也不会对人类居民造成毒害。

要使火星变得温暖而适宜居住，据麦凯估算大约需要100年时间。在那之后，我们就可以给火星添上一抹绿色了。绿植会不断吸入二氧化碳，释放出氧气，逐渐火星大气的化学成分，令其更适合生物呼吸。这一过程大约需要花费上万年。

虽然听起来漫长无比，但想想地球已经存在了40亿6千万年，相比之下数千年好像也不算太糟了。

实际困难

不管以何种方式进行地球化都需要考虑到一点：火星上已经有一部分温室气体了——比如二氧化碳。如果不将这部分气体计算在内，火星的温度搞不好就会飙过头。

"我们想做的是把火星变得像地球，而不是金星。"麦凯说道。尽管体积近似，金星的大气层可比地球厚得多，包含多种温室气体，其地表温度甚至可以将铅融化。不仅如此，金星的表面大气压强更达到了近乎地球3000英尺深海处的压强。

麦凯最近正在研究如何算出火星两极冰冠下被冻住的二氧化碳量。目前得出的估值远远小于让火星变暖所必需的量。同时，科学家们也想在启动地球化之前确认除二氧化碳外还有其他多少种温室气体。

有人担心即使即使重建了火星大气层，随着时间的推移，这层人造大气也会逐渐散去。“这种想法是对的。”麦凯说。“这层大气会再次消散掉。太阳系中本就没有永恒不变的东西。”然而据科学家的计算，火星失去大气层大约要用1亿年。在太阳系的历史中，这或许只能算得上是弹指一挥间；然而相对于人类增厚大气层的努力而言，这已经是长得够本了。

异曲同工

金星、火星与地球之间的差异是显著的。金星太热，火星太冷，地球则刚刚好。然而这三颗行星的地质结构都是多岩的，个头也都算中等。在很大程度上，人类在地球上建立起的长期气候模型也适用于其他两者。我们只需要顾及大气层厚度、体积及各自与太阳间的相对距离。

尽管如此，火星气候史上还有一些方面对研究者来说仍是谜团。

“所有发射到火星上的探测器和围绕火星展开的观测都向人们展示了火星早期曾存在水的证据。”查芬说道。“回到40亿年前，火星上一定有过湖泊和河流，至少在短时间内如此，这样才会留下我们如今见到的这些特征。那么问题来了。火星大气层经历过什么样的变迁呢？”

这时就需要NASA火星大气与挥发物演化项目组披挂上阵了。从2014年以来，NASA的探测器就在围绕火星分析其大气构成，测量辐射和带电粒子，并将数据发回地球。负责分析这些数据的科学家们正在试图找出火星失去大气层的原因。

“火星大气层失去带电粒子的速度差不多达到了每秒四分之一磅，但这仍不足以解释为何火星大气层会消失。”

火星的大气层仍疑云重重。其中一些谜团不仅与当前的科学研究息息相关，也关系到人类在未来的生存抉择。

值得吗？

人类已经在梦想着建立火星永久基地了。如果能够实现，人类将面临着苦寒及高强度辐射的严峻考验。在这种客观条件下，火星地球化对新一代太空移民来说意义重大。为什么不把我们的新家变得更像地球，让自己住得更舒服呢？

我们已经知道人类有能力提升一颗行星的平均气温——地球上的全球变暖现象正是这种表现。而这种令不少有识之士担忧的气候现象，对于人类定居火星或许反而大有裨益。

然而，对火星进行地球化大改造的过程中，我们也可能造成永久性的伤害。万一我们在火星上发现生活在非地球化环境下的微生物该怎么办？在那种情况下，改变火星环境将意味着灭绝外星生命。那将变成一小撮外星人与全体地球移民的利益较量。

“在地球上，我们都知道要保护生命和自然环境，在这点上所有人都是一致的。而在火星上情况就不一样了，人类的行为将不受统一价值观的制约，什么该做、什么不该做将没有一个统一的标准。”麦凯分析道。

随着移民火星的话题日渐热门，这样的讨论将变得越来越重要。我们的目光将从改造火星转向更长远的方向，探索出新的道德准则及行动纲领。

【编译：未来论坛（微信ID：futureforum）商白来源：Popular Science 作者：Mary Beth Griggs 】

发表于 2016-11-07 00:00
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