物理学家的回答是:从可实施的角度考虑,不行;单纯从理论可能性的角度考虑,可以,不过大概不能永久保持。

火星会进化成地球吗(人类有可能将火星地球化吗)(1)

火星比地球要冷很多,没有水(准确的说是没有液态水),也没有空气。从好的方面想,相比于其他星球,火星的条件已经很好了:火星是个固态行星,所以你可以在它表面站稳;火星上的每一天是24小时40分钟,和地球差不多,所以不太需要担心作息问题。因此,就算接下来我们会看到很多坏消息,火星仍然是地球化的最佳“应聘者”。

火星会进化成地球吗(人类有可能将火星地球化吗)(2)

第一个坏消息:火星上很冷。在火星上最灼热的热浪也只是能把冰熔化成水。难办的是,这是火星离太阳太远造成的,解决这个问题的唯一方法是“调配”出正确的大气层来造成强烈的温室效应,以此提高火星上的温度。

火星会进化成地球吗(人类有可能将火星地球化吗)(3)

对比在地球上看到的太阳的大小(左)和火星上看到的太阳的大小(右)。火星上的日光没有那么大,而且我们也没办法解决这个问题。

所以我们需要给火星人造大气层,不过这也是相当难实现的。和我们平时生活的地球大气层相比,火星的大气层只有不到百分之一,所以我们的大工程只能白手起家,从头开始。

火星会进化成地球吗(人类有可能将火星地球化吗)(4)

我们的大气层中百分之九十九都是氮气和氧气。剩余的那百分之一也几乎是氩。二氧化碳在我们的大气中仅仅只占百分之零点零四。结论是:我们有一个巨大又复杂的大气层。

火星也有,至少曾经有过大气层。现阶段最被认可的理论解释是,当火星失去自己的磁场时(消失原因目前还没有定论),没有被偏转的太阳风很轻松的就能把火星上的空气渐渐剥离。而且火星只有地球的三分之一重,实际上也会让剥离的这个过程变得更容易。

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所以有种可能是:就算我们造好了一个稠密又温暖的大气层,在几千年之后它还是会遭受和第一个大气层一样的悲惨命运。我们可能过个一千年就得把大气层重新“装修”一次。

为了让火星上的水保持液态,我们需要大量的温室气体,这种高浓度的温室气体很有可能是有毒的。有研究证明,人类只能在二氧化碳浓度不超过百分之四的环境下生存(目前为止没有任何一个人在实验中身亡,不过有些参与者会觉得身体不适)。不幸的是,高于百分之四的二氧化碳浓度对于维持火星上的液态水环境应该是必要的(就算百分之一的浓度已经很不健康了)。

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火星大气层的成分比例会如上图所示。加入你不穿宇航服站在火星表面,你的全身都会长满吻痕一样的机械性红斑。实际上,火星上约等于零的低气压是第一件可能会杀死你的事情,所以去火星的时候一定要记得穿好你的宇航服!

还有其他的气体可以在产生温室效应方面替代二氧化碳。不过大多数替代气体都有各种各样的问题:高浓度的甲烷会让大气层很容易爆炸;高浓度的一氧化二氮(它还有个更通俗的名字叫做笑气)会让人们变得……怪怪的。最好的替代品大概是六氟化硫(SF6),在产生温室效应方面的效果是二氧化碳的两万倍,而且还没有毒。不过它有别的微妙的缺点,并且要合成足量的六氟化硫也是相当困难的。

随着太阳变得越来越亮,我们应该意识到,在数十亿年之后,比起地球,火星才是“黄金地段”,到那个时候“高浓度的温室气体会有毒”之类的问题就毫无意义了,因为那时候火星轨道的温度会自然而然地变得足够高,足以让水保持液态。

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让火星“拥有”自己的海洋应该也是个不错的选择。海洋对于热量循环有相当重要的意义:海洋可以调节气温的升降,也可以带来很多气象学上的好处。地球上的海洋储存并且释放的热量要比大气层多得多。如果要以地球上海洋为标准——覆盖三分之二火星表面,深度在三千米到四千米,我们会需要大概三点五亿立方千米的水。好在围绕着太阳系有很多以彗星形式存在的团状的水(或者至少是冰)。建成“火星海”会需要大概三百万到四百万颗彗星,而目前为止只有大概六千颗彗星是已知的,不过冥王星轨道外很可能有数十亿甚至数万亿的彗星存在。我很好奇到了开发彗星的时代,哈雷彗星会不会作为历史里程碑被保护起来?

彗星的开发利用也是很方便的,因为它悬浮在宇宙空间里,我们不需要抵抗消耗大量的能量来把它推离某个行星的表面。你只需要把它轻轻地“推进”一个会穿过火星的轨道就可以了。不过这也没有什么意义:你绝对不会想要待在将要建起这个大海的地平面上的任何地方,因为:

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建造“火星海”:第一步

水是相当好用的材料,因为它几乎是由氧元素构成的,而氧气正好是大气层里最重要的成分(这只是我非常粗浅的观点)。只要建起一个巨大的电解厂来把水点解成氢气和氧气,我们就可以将“火星海”的一部分转换为我们的“火星大气层。”

不过如果只是要让火星上有生命,当然不是指人类这种生命,那我们现在已经能让一些生命在火星上“白手起家”了。比如某些能适应极端环境细菌,或者是水熊。火星的地下深处存在大量潮湿的泥土,这能给一些细菌提供足够的生存条件。

火星被撞击的图片是由Don Dixon绘制的。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. The Physicist

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