马斯克主张用核弹炸火星,给火星“热身”使其适合居住,靠谱吗?
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4月20日,Spacex“星舰”的首次发射,便以失败告终。
但在此之前,星舰的原型机早已经炸了有10次了,再过1—2个月,SpaceX还将尝试“星舰”的第二次发射.....
而SpaceX如此频繁的试射星舰,只因他们有更辽阔的绕月梦和火星梦,马斯克的志向和野心,还远不止于此。
他曾直言不讳地表示,有要移民火星,在火星上建立人类殖民地的雄心壮志,并将其作为了SpaceX公司的的指导任务之一。
马斯克为何想要将火星“地球化”?所谓的“地球化”,其实就是将另外一个天体改造成为“第二个地球”。
谁适合来作为“第二地球”呢?火星就是一个理想的选择,因为火星是太阳系中相对更容易到达的行星,且它的环境与地球也存在一些类似之处。
比如火星拥有大气层,可以让它免遭太阳辐射的威胁,还拥有日出和日落,拥有四季变换。
在火星表面也遍布山川,峡谷,火山等等,甚至还很有可能存在河流,拥有液态水,因为人类已经火星极地上探测到了冰层。
“用核弹炸火星”
那么如何将火星地球化,变得适合人类生存呢?马斯克认为,需要给火星“热身”。
具体怎么个热身法?
在2015年的时候,马斯克就回答了这个问题,他主张通过在火星两极投射核武器(氢弹)的方式来加热火星,改变火星气候,使其变得适合人类居住。
“用核弹炸火星”的想法,显然让马老板十分兴奋,在那之后甚至发推文,称其为是“Nuke Mars”,几小时后,又称印着“Nuke Mars”字样的T恤也快了。
按照马斯克的设想,火星的两极地区,存在着丰富的水冰以及固态二氧化碳,在这里引爆核武器后,被困在火星两极冰层中的二氧化碳将被释放到大气中,从而激发温室效应的产生,让火星变暖,变得更加适合人类生存。
此外,马斯克还提出了另一个想法,那就是利用温室气体来捕获阳光,他认为这也是使火星变暖的一种方式,只不过这样方式相对更慢。
但遗憾的是,这些设想听起来很简单,但以人类如今的技术,利用火星封存的二氧化碳来改造火星,复制一个和地球类似的大气,并不现实,主要存在两个方面的问题:
问题一:火星上没有足够的二氧化碳来达到预期的效果
据2018年发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)上的一项研究表示:
“即便将所有的物质都释放到火星大气中,火星也没有足够多的二氧化碳来实现升温。”
在目前的技术条件下,人类暂时无法将火星“地球化”。
同时,该研究报告还解释了,为何没有将液态水考虑进去,将其作为一种加热因子的原因。
通过一些大气升温模型已经证明,如果只是依靠液态水,是无法达到理想的加热效果的。
因为在二氧化碳产生明显的加热效果之前,火星的温度无法支持足够多的液态水以水蒸汽的形式存在。
从理论上来讲,利用火星上的温室气体,的确可以改变火星大气,使之变得和地球类似。
因为火星大气中含有丰富的二氧化碳,二氧化碳含量甚至高达95.3%。
相比之下,地球大气中有21%是氧气,但二氧化碳含量只有0.04%。对于地球而言,二氧化碳是我们熟知的一种温室气体,能够造成全球变暖。
但对于火星来说,高浓度的二氧化碳含量,也使得它的大气非常稀薄,大气压仅仅只有地球的1%左右,所以在火星上,二氧化碳所能造成的温室效应也比地球弱很多。
这也是导致火星表面环境极端干燥、极端严寒的主要原因之一。
可不幸的是,科学家们发现,火星大气中其实并没有足够多的二氧化碳,来使火星变得像地球一样。
说到这里,你或许会认为我前后矛盾,自己打脸,不是才说了火星二氧化碳含量丰富吗?怎么就不够了呢?
若要将火星大气变为人类可使用的程度,那么需要将火星的大气压增加3倍,这也许听起来很多。
但即便是做到这个程度也还远远不够,仅仅只是达到了适合地球生物生存所需的二氧化碳总量的1/50而已。
另外,在火星上还有很大一部分的二氧化碳是很难获取到的,比如存在于火山岩石,以及极低冰盖之中的二氧化碳等等,需要付出大量努力才能将其释放到火星大气中。
火星极地地区的冰盖
这也是马斯克提出要用核武器来炸火星的原因,也是想要引爆极地的冰盖,来释放其中被冰封的二氧化碳。
研究人员发现人类可获取到的火星二氧化碳数量,预计只能够将火星温度提高到10℃左右。
而火星的平均气温往往在零下60℃左右,且在火星的不同地区和不同季节,火星的平均气温还会有较大的变化,甚至达到足以使大气中的二氧化碳凝结成冰的超低温。比如在火星南极的冬天,其温度可能低至零下143℃。
所以科学家们才得出结论认为,即便火星大气拥有丰富的二氧化碳,但也不足以达到加热火星的目的,难以产生一个明显的效果。
问题二:火星大气层中的二氧化碳在不断流失
据NASA的MAVEN航天器的结果显示,火星大气层的确在流失,但造成火星大气层流失的原因是多方面的。
其一,缺乏磁场保护,被太阳辐射剥离
地球的磁场可以将太阳风中的带电粒子反弹回太空,但火星不具备地球那样的磁场保护,导致火星大气层被长期暴露在太阳风与太阳辐射之中。
受太阳风和太阳辐射的影响,带电粒子会将火星大气层中的气体分子逐渐剥离出去,致使火星的大气层不断流失,这种流失已经足以改变火星的气候。
且早期的太阳紫外线辐射和太阳风强度要比现在大得多,对火星的影响也就更大,甚至影响了火星的气候和宜居性。
早在数十亿年前,微生物生命可能在火星表面短暂存在过。
但是随着火星大气层的消失,这个星球逐渐冷却,干涸,最终变为了一个寒冷的荒漠世界,而火星生命也就此消失。
当火星的大气层逐渐流失时,其中包含的二氧化碳也会因此流失,扩散到太空,并形成“尾气”。
这些尾气中既包含了二氧化碳,也包含了一氧化碳,水蒸气以及其他惰性气体。而这些尾气也成为了我们研究火星大气层流失的重要信息。
但是火星大气层中二氧化碳分子的减少,将导致火星大气压的下降并引起温度的变化,这也导致火星大气层稀薄的原因之一。
除了二氧化碳以外,氩元素也是火星大气层中最常见的元素之一,但据科学家估计,如今已经有约65%的氩元素流失到了太空中。
其二,低重力影响
此外,火星表面的低重力环境,也是加速火星大气流失的一个原因。
当高能粒子撞击火星时,一些气体分子会被加速到“无惧”火星引力的速度,它们将很容易逃出火星引力场,最终流失到太空。
其三,缺乏地质活动
火星的地质活动并不像地球那般活跃,地球常年活跃的地质运动,时常会出现地震,以及火山喷发等自然灾害的发生。
虽然这些自然灾害对人类的威胁极大,但在这个过程中,却能释放出大量气体和物质,比如二氧化碳,甲烷、硫化氢等有机和无机物质。
这些气体和物质的产生,都能对地球大气层造成影响。
但是火星由于缺乏这些地质活动,所以也没有更多的机会能产生二氧化碳,来补充大气层。
综合这以上的种种因素,导致了火星大气层以及其中的二氧化碳一直在流失。
回到我们一开始的问题,马斯克“用核弹炸火星”的想法:利用火星的二氧化碳来改造火星,以创造出一个和地球的类似的大气。
但如今看来火星大气的二氧化碳含量,显然并不足以支撑这一想法。
且在火星引爆核弹后,还会带来怎样的负面影响,也未可知.......