每当我们说到星球地球化的时候,我们想到的是把一个目前不适合居住的星球改造成适合地球生命居住的星球。这意味着我们要创造一个富含氧气的大气,创造一个拥有海洋的世界,创造一个维持这些因素的条件。对于我们的太阳系来说,最佳的选择就是火星。
太阳光度增加,火星终有机会处在最宜居的轨道
火星这颗红色星球对 以上适合生命生存的因素并不陌生。在我们太阳系最初的十五亿年里,火星与地球的差别可能并不大。有证据表明,火星表面曾经有液态水,有更厚的大气层,甚至可能有生命,毫无疑问,合适的地球化工程可以让火星恢复这些条件。
一个充满大气,海洋,温暖湿润的世界!这些因素都很好达成,因为我们太阳在其生命周期内,光度会发生变化。目前太阳的光度已经比它诞生是升价了20%,我们的地球才拥有了合适的温度。
但是随着太阳的老化,核聚变的加速,10亿年后太阳温度增加到可以让地球的海洋沸腾。而这时火星的时代将会来临。温度增加,冻结在地表下甚至是两极的水冰融化,届时火星会重现生机!
但是这里有个唯一的问题,也是特别大的问题。火星地球化很容易,就是让火星升温而已!这件事太阳就会为我们办到。而火星能否保住这些生命的因素呢?我们知道地球的轨道离太阳更近,受到的辐射更强,虽说地球比火星大一点,引力能刚好的保住大气层,但是这不是主要因素。
地球保护大气和海洋地磁层
我们应该感谢地球的磁层!这是让我们的大气、海洋存在的唯一原因!太阳一直在以大约每小时160万公里的速度发射出高能粒子流,即太阳风。
当太阳风吹入地球大气时,这些高能带电粒子会与行星大气中的粒子碰撞交换能量,这样大气分子会获得足够的动能从而逃离行星的引力场。
但是,我们地球有一个强大的磁场可以抵御太阳风,几乎可以将所有的带电粒子屏蔽掉,这要感谢地球内部炽热的、稠密的(部分)熔融的内核。带电粒子进入地球磁场以后,会在洛伦兹力的作用下发生方向上的偏转,避开与大气直接相撞,如果太阳风足够强烈,会有一部分带电粒子进入南北极出现美丽的极光现象。
因此我们才拥有了相当厚的大气层:大约由5300,000,000,000,000,000,000,000吨的物质组成,这么多的大气就产生了我们在地表感受到的大气压力。而足够的大气压力也保证了地球表面可以维持液态水的存在。
拥有液态水的能力在太阳系中除了地球没有其他行星或者卫星有这个条件(有些卫星内部存在液态水,例如欧罗巴)。要想有液态水就需要适当的温度和适当的压力!这意味着我们至少需要一定厚度的大气,这是火星、水星和月球完全没有的特征。
地球上的水比大气还多。海洋的质量大约是大气质量的250倍,海洋也占了地球总质量的0.023%。如果我们地球失去磁场,这一切都会消失。
如果火星磁场恢复不了,是没有机会变成第二颗地球的
如果火星升温以后,火星的大气也会变厚,但是火星的磁场怎么来?火星的磁场已经消失了将近30亿年,这说明其内核已经冷却,只有让内核升温融化,才能产生磁场!不然火星融化后的水还会被太阳风侵蚀,依旧会经历30亿年前的事情!
大约30亿年前,类似的事情就发生在火星上,大气层被剥离。海洋表面的压力降低,液态水只能以冰的形式存在或以水蒸气的形式蒸发掉。(变成水蒸气成为大气的一部分,也会被太阳风吹走!)
这就是火星地球化,最困难的地方!我们如何让火星恢复液态内核?如何让火星拥有磁场。如果我们的科技够发达,可以人工建造一个覆盖全火星的磁场,那么火星地球化就只是时间的问题。
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李论科学

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