我们能把火星变成地球吗？一篇新论文指出，这与现有技术无关。多年来，火星一直是一个充满希望的“行星B”——如果地球不再支持生命生存的话，它将是一个次要的选择。从科幻小说到科学研究，人类长期以来一直在考虑在火星上生活的可能性。许多火星殖民概念的一个主要内容是“土地改造”：一个假设的过程，改变一个星球上的条件，使它适合居住在地球上的生命，包括人类，而不需要生命维持系统。不幸的是，根据一篇新的论文，用现有的技术，改造火星是不可能的。
虽然许多研究人员已经设计出了利用火星二氧化碳使地球变暖并使之适于居住的方法，但一项新的研究表明，这颗红色的星球根本没有足够的二氧化碳使其成为可能。图片：NASA
博科园-科学科普：根据美国宇航局火星大气与挥发性进化任务研究火星大气的行星科学家兼首席研究员布鲁斯·杰克斯基(Bruce Jakosky)和北亚利桑那大学行星科学助理教授克里斯托弗·爱德华兹(Christopher Edwards)所说：用现有技术对火星进行改造是不可能的。要成功地使火星像地球一样，需要提高温度，使水稳定地保持液态，并使大气层变厚。在这篇论文中，雅各布斯基和爱德华兹解释说：通过使用已经存在于火星上的温室气体，理论上可以提高温度，改变大气层，使这个星球与地球相似。这颗红色星球上唯一能提供显著变暖的温室气体是二氧化碳(CO2)。不幸的是，发现火星上没有足够的二氧化碳使火星看起来像地球。
在火星上，二氧化碳存在于岩石和极地冰盖中。Jakosky和Edwards利用从过去20年里观察和研究火星的各种探测器和航天器的数据，从本质上记录了地球上储存的二氧化碳。他们记录了所有火星表面和地下的二氧化碳气藏，以及有多少气体存在，并可以被送入地球大气层以改变它。然而，雅各布斯基和爱德华兹发现，虽然火星上有大量的二氧化碳，但只有足够多可获取的二氧化碳可以使火星大气压力增加三倍。要成功地改造火星，大气层需要足够的提升，这样人类就可以在没有太空服的情况下行走。但是，尽管这颗红色行星的大气压力增加了三倍，听起来可能很多，但要使大气适合地球生物居住，它所需要的二氧化碳只有五十分之一。
这位艺术插图显示了火星在南半球春天开始时的极地冰帽。根据一项新的研究，火星的极地帽含有大量的二氧化碳，但不足以使火星变暖。图片：Ron Miller/Arizona State University
此外，研究人员发现可获取的二氧化碳量将使火星温度升高低于18华氏度(10摄氏度)。研究报告的作者说，由于火星的平均温度为零下80华氏度(零下60摄氏度)，而冬天的温度骤降到足以让大气中的二氧化碳凝结成火星表面冰的程度，这并不能说明问题。此外，即使火星上有更多的二氧化碳，大部分的二氧化碳也很难进入，而且要将这些气体释放到火星大气中需要付出很大的努力。例如二氧化碳可以通过用炸药直接引爆极地冰盖(这是SpaceX公司首席执行官埃隆马斯克(Elon Musk)青睐的一种选择)，或者通过使用炸药在大气中提升尘埃，使其降落在极地冰盖上，增加它们吸收的太阳能量，从而从极地冰盖释放出来。
有许多建议和理论上的方法供人类在火星上获取和释放二氧化碳。但是其中很多都很困难，就像Jakosky和Edwards发现的那样，它仍然不足以形成地球。雅各布斯基和爱德华兹都说：未来的技术可能会找到另一种解决方案，使这颗红色星球有可能变成行星，然而目前的技术，看不到任何可行的选择。多年来，火星一直是“显而易见”的改造选择。这是由于许多原因，包括火星离地球如此之近(相对而言)，它是“最容易到达的行星，也是唯一一颗你可以描述为气候的行星，我们今天可以到达火星表面并在那里发挥作用。然而，尽管未来的技术可能允许人类以今天不可能的方式改变火星，而不是把我们的努力集中在使火星进入地球2.0的过程中，但人类的努力最好是确保地球保持它宜人的环境！
博科园-科学科普｜文：Chelsea GohdSpace｜参考期刊：Nature Astronomy
