4月20日,Spacex「星艦」的首次發射,便以失敗告終。
但在此之前,星艦的原型機早已經炸了有10次了,再過1—2個月,SpaceX還將嘗試「星艦」的第二次發射.....
而SpaceX如此頻繁的試射星艦,只因他們有更遼闊的繞月夢和火星夢,馬斯克的志向和野心,還遠不止于此。
他曾直言不諱地表示,有要移民火星,在火星上建立人類殖民地的雄心壯志,并將其作為了SpaceX公司的的指導任務之一。
馬斯克為何想要將火星「地球化」 ?所謂的「地球化」,其實就是將另外一個天體改造成為「第二個地球」。
誰適合來作為「第二地球」呢?火星就是一個理想的選擇,因為火星是太陽系中相對更容易到達的行星,且它的環境與地球也存在一些類似之處。
比如火星擁有大氣層,可以讓它免遭太陽輻射的威脅,還擁有日出和日落,擁有四季變換。
在火星表面也遍布山川,峽谷,火山等等,甚至還很有可能存在河流,擁有液態水,因為人類已經火星極地上探測到了冰層。
那麼如何將火星地球化,變得適合人類生存呢?馬斯克認為,需要給火星「熱身」。
具體怎麼個熱身法?
在2015年的時候,馬斯克就回答了這個問題,他主張通過在火星兩極投射核武器(氫彈)的方式來加熱火星,改變火星氣候,使其變得適合人類居住。
「用核彈炸火星」的想法,顯然讓馬老闆十分興奮,在那之后甚至發推文,稱其為是「Nuke Mars」,幾小時后,又稱印著「Nuke Mars」字樣的T恤也快了。
按照馬斯克的設想,火星的兩極地區,存在著豐富的水冰以及固態二氧化碳,在這里引爆核武器后,被困在火星兩極冰層中的二氧化碳將被釋放到大氣中,從而激發溫室效應的產生,讓火星變暖,變得更加適合人類生存。
此外,馬斯克還提出了另一個想法,那就是利用溫室氣體來捕獲陽光,他認為這也是使火星變暖的一種方式,只不過這樣方式相對更慢。
但遺憾的是,這些設想聽起來很簡單,但以人類如今的技術,利用火星封存的二氧化碳來改造火星,復制一個和地球類似的大氣,并不現實,主要存在兩個方面的問題:
據2018年發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)上的一項研究表示:
「即便將所有的物質都釋放到火星大氣中,火星也沒有足夠多的二氧化碳來實現升溫。」
在目前的技術條件下,人類暫時無法將火星「地球化」。
同時,該研究報告還解釋了,為何沒有將液態水考慮進去,將其作為一種加熱因子的原因。
通過一些大氣升溫模型已經證明,如果只是依靠液態水,是無法達到理想的加熱效果的。
因為在二氧化碳產生明顯的加熱效果之前,火星的溫度無法支持足夠多的液態水以水蒸汽的形式存在。
從理論上來講,利用火星上的溫室氣體,的確可以改變火星大氣,使之變得和地球類似。
因為火星大氣中含有豐富的二氧化碳,二氧化碳含量甚至高達95.3%。
相比之下,地球大氣中有21%是氧氣,但二氧化碳含量只有0.04%。對于地球而言,二氧化碳是我們熟知的一種溫室氣體,能夠造成全球變暖。
但對于火星來說,高濃度的二氧化碳含量,也使得它的大氣非常稀薄,大氣壓僅僅只有地球的1%左右 ,所以在火星上,二氧化碳所能造成的溫室效應也比地球弱很多。
這也是導致火星表面環境極端干燥、極端嚴寒的主要原因之一。
可不幸的是,科學家們發現,火星大氣中其實并沒有足夠多的二氧化碳,來使火星變得像地球一樣。
說到這里,你或許會認為我前后矛盾,自己打臉,不是才說了火星二氧化碳含量豐富嗎?怎麼就不夠了呢?
若要將火星大氣變為人類可使用的程度,那麼需要將火星的大氣壓增加3倍,這也許聽起來很多。
但即便是做到這個程度也還遠遠不夠,僅僅只是達到了適合地球生物生存所需的二氧化碳總量的 1/50而已。
另外,在火星上還有很大一部分的二氧化碳是很難獲取到的,比如存在于火山巖石,以及極低冰蓋之中的二氧化碳等等,需要付出大量努力才能將其釋放到火星大氣中。
火星極地地區的冰蓋
這也是馬斯克提出要用核武器來炸火星的原因,也是想要引爆極地的冰蓋,來釋放其中被冰封的二氧化碳。
研究人員發現人類可獲取到的火星二氧化碳數量,預計只能夠將火星溫度提高到10℃左右。
而火星的平均氣溫往往在零下60℃左右,且在火星的不同地區和不同季節,火星的平均氣溫還會有較大的變化,甚至達到足以使大氣中的二氧化碳凝結成冰的超低溫。比如在火星南極的冬天,其溫度可能低至零下143℃。
所以科學家們才得出結論認為,即便火星大氣擁有豐富的二氧化碳,但也不足以達到加熱火星的目的,難以產生一個明顯的效果。
據NASA的MAVEN航天器的結果顯示,火星大氣層的確在流失,但造成火星大氣層流失的原因是多方面的。
其一,缺乏磁場保護,被太陽輻射剝離
地球的磁場可以將太陽風中的帶電粒子反彈回太空,但火星不具備地球那樣的磁場保護,導致火星大氣層被長期暴露在太陽風與太陽輻射之中。
受太陽風和太陽輻射的影響,帶電粒子會將火星大氣層中的氣體分子逐漸剝離出去,致使火星的大氣層不斷流失,這種流失已經足以改變火星的氣候。
且早期的太陽紫外線輻射和太陽風強度要比現在大得多,對火星的影響也就更大,甚至影響了火星的氣候和宜居性。
早在數十億年前,微生物生命可能在火星表面短暫存在過。
但是隨著火星大氣層的消失,這個星球逐漸冷卻,干涸,最終變為了一個寒冷的荒漠世界,而火星生命也就此消失。
當火星的大氣層逐漸流失時,其中包含的二氧化碳也會因此流失,擴散到太空,并形成「尾氣」。
這些尾氣中既包含了二氧化碳,也包含了一氧化碳,水蒸氣以及其他惰性氣體。而這些尾氣也成為了我們研究火星大氣層流失的重要信息。
但是火星大氣層中二氧化碳分子的減少,將導致火星大氣壓的下降并引起溫度的變化,這也導致火星大氣層稀薄的原因之一。
除了二氧化碳以外,氬元素也是火星大氣層中最常見的元素之一,但據科學家估計,如今已經有約65%的氬元素流失到了太空中。
其二,低重力影響
此外,火星表面的低重力環境,也是加速火星大氣流失的一個原因。
當高能粒子撞擊火星時,一些氣體分子會被加速到「無懼」火星引力的速度,它們將很容易逃出火星引力場,最終流失到太空。
其三,缺乏地質活動
火星的地質活動并不像地球那般活躍,地球常年活躍的地質運動,時常會出現地震,以及火山噴發等自然災害的發生。
雖然這些自然災害對人類的威脅極大,但在這個過程中,卻能釋放出大量氣體和物質,比如二氧化碳,甲烷、硫化氫等有機和無機物質。
這些氣體和物質的產生,都能對地球大氣層造成影響。
但是火星由于缺乏這些地質活動,所以也沒有更多的機會能產生二氧化碳,來補充大氣層。
綜合這以上的種種因素,導致了火星大氣層以及其中的二氧化碳一直在流失。
回到我們一開始的問題,馬斯克「用核彈炸火星」的想法:利用火星的二氧化碳來改造火星,以創造出一個和地球的類似的大氣。
但如今看來火星大氣的二氧化碳含量,顯然并不足以支撐這一想法。
且在火星引爆核彈后,還會帶來怎樣的負面影響,也未可知.......