一直以來(lái)改造火星這顆紅色星球以支持生命一直是科幻小說(shuō)中的一個(gè)幻想。火星由于距離太遠(yuǎn)更遠(yuǎn)等原因現(xiàn)在太冷了，無(wú)法維持生命生存?；鹦谴髿鈱右蔡^(guò)于稀薄，不能保護(hù)生物免受宇宙輻射的傷害。

但一項(xiàng)新研究表明，使用一英寸的“氣凝膠”就可以改變局部條件。氣凝膠是一種合成的超輕材料，由凝膠和氣體取代液體成分制成?，F(xiàn)在發(fā)表在《自然天文學(xué)》上的這篇研究稱(chēng)，這項(xiàng)技術(shù)可以在火星上產(chǎn)生適宜居住的區(qū)域。

并有可能使生命在光合作用的作用下得以發(fā)展和繁榮，光合作用是植物將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為能量的過(guò)程。但這是真的嗎？如果是這樣，我們應(yīng)該這么做？在大約36億年前，當(dāng)生命開(kāi)始在地球上萌發(fā)時(shí)，火星上條件是適宜居住的?；鹦潜砻嬗兴?，藍(lán)色天空有云，火山活動(dòng)是水循環(huán)的一部分。從太空任務(wù)中了解到這一切，太空任務(wù)已經(jīng)在火星表面發(fā)現(xiàn)了干涸的水渠。與此同時(shí)，機(jī)遇號(hào)和好奇號(hào)探測(cè)車(chē)通過(guò)發(fā)現(xiàn)富含水的礦物質(zhì)，證明了這些特征是由水造成。

寒冷和干燥

火星地磁場(chǎng)在38億年前也保護(hù)了火星免受有害的太空輻射。這是火星全球勘測(cè)者號(hào)發(fā)現(xiàn)的，它在較老的南部高地發(fā)現(xiàn)了地殼磁場(chǎng)。這些是一個(gè)古老的全球磁場(chǎng)的唯一遺跡，類(lèi)似于現(xiàn)在地球的磁場(chǎng)。然而，這些適宜居住的條件在38億年前發(fā)生了變化，磁場(chǎng)消失了。研究認(rèn)為這是因?yàn)榛鹦潜鹊厍蚋斓厥チ怂纬蓵r(shí)所遺留下來(lái)的熱量——這可能被形成火星上Hellas盆地的一次大碰撞所增強(qiáng)。數(shù)十億年來(lái)，由于沒(méi)有磁場(chǎng)的保護(hù)，火星大氣層被掃到太空中去了。

大部分水就這樣流失了，有些流到了地下，變成了永久凍土和地下“湖泊”。據(jù)我們所知，火星表面現(xiàn)在不適宜生命生存。稀薄的二氧化碳大氣，不到地球大氣的1%，意味著地表?xiàng)l件包括來(lái)自太陽(yáng)和銀河系的有害輻射的高通量。地表環(huán)境也很冷：白天0-10℃，晚上降到-100℃以下。但是，火星上的生命也不是不可能曾經(jīng)繁榮過(guò)，甚至今天也不可能存在。將于2020年發(fā)射的羅莎琳·富蘭克林(Rosalind Franklin, ExoMars 2020)探測(cè)車(chē)，將在火星嚴(yán)酷的表面下鉆探兩米，尋找遠(yuǎn)古生命的跡象。

這超出了“機(jī)遇號(hào)”和“好奇號(hào)”的5厘米鉆頭所能達(dá)到的極限，也為任何尋找生物標(biāo)志物和生命跡象的計(jì)劃提供了最佳機(jī)會(huì)。此外，國(guó)際樣本返回任務(wù)有望帶回美國(guó)宇航局2020年火星探測(cè)器儲(chǔ)存的巖石。有了這些任務(wù)，我們也許能夠回答一個(gè)古老的問(wèn)題：人類(lèi)是否在宇宙中是孤獨(dú)的？火星本身，以及太陽(yáng)系中其他主要天體生物目標(biāo)，包括分別環(huán)繞木星和土星的木衛(wèi)二和土衛(wèi)二，應(yīng)該保持它們的原始狀態(tài)，直到我們回答了這個(gè)基本問(wèn)題。

改造火星

通過(guò)引入大氣溫室效應(yīng)使火星變暖來(lái)改變或“改造”火星的想法已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間。新的研究表明，火星上的碳儲(chǔ)量不足以做到這一點(diǎn)，顯然，目前這些想法都已破滅。但這項(xiàng)新研究提出了一種不同的方法——火星上較小區(qū)域可以被一層薄薄的氣凝膠覆蓋(2-3cm)，通過(guò)鎖住熱量產(chǎn)生溫室效應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，研究人員表明，這可以將表面溫度提高50℃。然后，研究人員利用火星的氣候模型來(lái)證實(shí)，這種凝膠能夠使火星下的水保持液態(tài)，深度可達(dá)數(shù)米。

它還將通過(guò)吸收紫外線波長(zhǎng)的輻射來(lái)防止有害的輻射，同時(shí)仍然允許足夠的光進(jìn)行光合作用。這意味著可以產(chǎn)生一個(gè)適宜居住的區(qū)域，甚至足以種植一些植物，為人類(lèi)最終探索提供燃料。這個(gè)想法當(dāng)然很有趣，而且根據(jù)實(shí)驗(yàn)，這個(gè)想法可能是可信的。但忽略了影響火星生命的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題——宇宙輻射。二氧化硅氣凝膠，由于其低密度，有時(shí)被稱(chēng)為“凍結(jié)煙霧”。但由于密度如此之低，比紫外線能量更高的宇宙輻射幾乎可以毫發(fā)無(wú)損地穿過(guò)它。

保護(hù)自然火星

如果沒(méi)有磁場(chǎng)保護(hù)，這種輻射就會(huì)像今天一樣威脅到火星表面的任何生命?；鹦鞘堑厍虻慕?，那里可能是生命起源的地方。而且，人為地改變環(huán)境將威脅到大自然的一項(xiàng)“實(shí)驗(yàn)”，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)十億年，自地球形成以來(lái)，生命要么在進(jìn)化，要么沒(méi)有進(jìn)化?？茖W(xué)家竭盡全力使羅莎琳德·富蘭克林這樣的火星探測(cè)器任務(wù)保持無(wú)菌，符合國(guó)際規(guī)則，這樣就不會(huì)打擾任何過(guò)去甚至現(xiàn)在的生命。

如果我們繼續(xù)進(jìn)行地球改造計(jì)劃，并在以后的火星上發(fā)現(xiàn)活著的生物體，我們將很難知道這些是火星上的天然微生物，還是地球上的污染物在凝膠下茁壯成長(zhǎng)。像這樣的大規(guī)模實(shí)驗(yàn)將會(huì)對(duì)原始環(huán)境產(chǎn)生巨大影響，以至于我們現(xiàn)在還不應(yīng)該這樣做。至少在羅莎琳德·富蘭克林和火星樣本返回之前，現(xiàn)在最好不要碰火星，這樣就能發(fā)現(xiàn)我們是否在宇宙中是唯一的。當(dāng)科學(xué)研究完成，我們準(zhǔn)備好了，氣凝膠毯可能值得進(jìn)一步研究。

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