人类对火星表面进行地球化改造是愚蠢行为吗？

叶倾城

在已知的宇宙空间中，唯一能够孕育复杂智慧生命形式的行星是地球。虽然环绕其他恒星的部分行星是潜在的类地星球，并可能宜居，但迄今我们仍未冒险接近这些遥远的星球。

那么，人类在太阳系内寻找另一个“家园”怎么样？最佳候选星球是火星，它具有类似地球的特征。但是，对火星进行地球化改造是可行的，还是一种愚蠢行为呢？不久前，专家史蒂夫· 布莱克邦德撰文对此进行了深度剖析。

我读过一些关于火星的书籍，更多的是试着了解如何在火星表面生活，这似乎非常困难。目前我们知道火星土壤有毒，能够很快杀死微生物。但是对火星而言，地球化改造现实吗？似乎最大的问题是缺少磁场，因此你制造的任何大气层都可能被剥离。

我们有理由对当前的科学技术感到信心不足，但是把火星变成可居住的世界毕竟是完全可能的。当然，火星土壤可能有毒，但是地球上的许多土壤也有毒，只有少数人的生活环境拥有完美的土壤质量，土壤的pH值及含水量适应植物生长，并且土壤所含元素、分子和营养物质不会受到其他物质的影响。

通过直接的“化学治疗”可使地球上的土壤恢复，那么我们也没有理由质疑在火星上可以做类似的事情。说实话，这样做并没有那么困难，一旦我们有微生物，即使它们仅是地球上一个微生物的分支，只要它们能在火星土壤上幸存下来，那么，我们就能以自己的方式建立一个栖息地。

但是火星存在一个严重的问题：非常干燥。液态水是地球生命存活的必要元素，而火星没有液态水。

其物理原因很简单，火星大气层太稀薄，无法支持表面存在液态水。液态水需要一定的大气压，至少是地球大气压的1%。然而火星大气压仅是地球大气压的0.7%， 因此火星表面不太可能维持液态水的存在。事实上，如果人類暴露在火星表面，他们体内的血液将达到沸腾状态，因为火星表面条件低于“阿姆斯特朗极限”。

如果你希望火星土壤具有“生命力”，形成自维持性，生活着微生物，形成一个适宜居住的生态圈，并且存在海洋和其他形式的稳定液体，那么你需要增加火星的大气层，向火星大气层运送大量的氧气和氮气。为了使火星大气层与地球相近，需要添加大约当前火星大气层140倍的气体，这相当于3500万亿吨气体，大约是阿斯特赖亚5号小行星或者天卫十五的质量，是地球大气层质量的70%。

但这存在一个问题，即使我们为其添加足够的大气层，火星却没有磁场来保护自己免遭太阳风的侵袭。随着美国航空航天局“火星大气与挥发演化”任务的展开，我们发现，由于带电粒子与大气碰撞，导致各种分子逃逸，当前火星仅残留少部分大气层。目前，火星大气层的主要成分是二氧化碳，它是比氧分子和氮分子更重的分子。氧分子和氮分子是构成人类身体的基本元素。

如果我们希望对火星进行地球化改造，并不是仅仅添加大气层，还需要添加必要的水，之后进行化学转换，使得火星表面适宜生命存活。此外，我们也必须保护这个额外大气层不会流失。

事情并不简单。在所有物理问题中， 最重要的是量化——不仅要解决发生了什么，而且要解决它们发生的速度。太阳风在持续剥离火星大气层，但问题在于火星大气层的消耗速度有多快。“火星大气与挥发演化”探测器已解决了这一问题：每秒大约消耗0.11千克。当然，在太阳风暴期间，大气层的消耗速度会增加10倍，这似乎非常快。但是，如果你希望知道多长时间能完全剥离这个畸形大气层，答案是超出想象的漫长时间，至少是数亿年。这样看来，与其建立一个超强磁场，我们还不如继续添加微粒进入大气层，从而弥补其损耗。

可以肯定的是，无论如何我们都不应放弃在火星表面进行地球化改造。我们对火星的任何改造，都会比我们拯救地球所做的任何事情更加艰辛，并且成本高昂。就目前而言，无论我们对地球进行怎样的污染和破坏，地球仍是太阳系内迄今最适宜生命形式存活的星球。

如果有人认为，当地球不适宜人类居住时，人们可以很简单地移居到火星生活，请改变你的这种观点。地球是一颗行星，我们要想办法解决地球上出现的问题，以便人们获得长期的成功。火星可能是未来人类移居太空战略的重要部分，但是对其进行地球化改造是一个较大的挑战。此外，人们还要考虑到，一旦准备在火星定居下来，我们还需要海洋、雨季、肥沃的土壤和繁荣昌盛的生态系统。