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如果恢复火星磁场,是否能够改造成另一个地球?
理论上,火星的死亡是因其失去磁场而引起。但现在即便是恢复了火星的磁场,也未必可以使火星重新拥有孕育生命的条件。
更不用说恢复一颗星球的磁场是一件几乎不可能完成的任务。
(火星)
根据火星探测器对火星地表岩石磁性记录数据测量的结果分析,科学家们判断火星曾经拥有自己的磁场。这并不奇怪,作为太阳内行星带的一员,火星与其它三颗岩石行星一样,在它诞生之初就拥有一颗炙热的液态铁镍内核,这颗铁镍内核在随行星旋转的过程中因为内部微弱的角速度差而产生电流,从而使火星拥有磁场。
(火星内部结构。图自视觉中国)
但在四十至三十多亿年前,火星的内核渐渐冷却下来,变成了一颗固体的铁球,它与火星的地幔一起转动,由于失云角速度差而导致发电机效应停止,火星失去了全球性的磁场。强烈的太阳风和宇宙射线开始侵入火星地表,一点一点地将大气层分解剥离,吹散到太空中。
随着火星气压的降低,火星地表的水份开始蒸发升华,在太阳射线的作用下被电离成氢和氧,再被吹散到太空。自此,火星失去了绝大部分的地表水,变成了一颗寒冷干燥的死亡星球。
(卫星雷达图片显示远古火星河流遗迹)
既然火星的今天因磁场消失而起,重建它的磁场是否可以让火星重现生机呢?
答案是否定的。因为火星不再拥有足够多的大气了,它地表的大气压强很低,仅有地球大气压的1%,火星大气层中现有的二氧化碳完全不足以使火星产生足够的温室效应。
早期的火星,因其活跃的火山活动给大气层供应了充足的气体,但今天火星的地质活动基本停止,它的地幔已经冷却,再也生产不出多少气体。没有了足够的大气,火星两极冰盖就达不到融化的温度,它的地表也就没有液态水流淌,更谈不上河流湖泊和海洋。
(火星南极冰盖)
因此,要想将火星改造成另一个地球,远不是重新恢复磁场那么简单。
科学家们推测几十亿年前的火星类似于现在的地球,火星还有磁场的保护,这样就可以让火星免于太空中其他的风暴的伤害,这样叫让火星有可能孕育生物的环境。
火星的磁场来自于火星表面磁化地壳,引起火星地表的磁化现象,产生磁场,但是一个磁场只是存在于火星的早期时候,然后就突然消失了,大约在39亿年前突然消失,科学家对于这个现象和火星磁场的形成至今还没有一个定论。
但是我们对火星的探索发现火星是最适合人类生存的以前,所以如果我们未来想要去火星移民或者探索,就要改造火星,而这个火星的改造第一部就是要恢复火星的磁场,然后营造一个适合人类生存的环境,科学家们构造在太阳和火星之间安装大小相同,方向相反的磁极来建立磁场进一步来保护火星不受太阳风暴的袭击,这样火星的大气会慢慢恢复,然后火星两极的冰融化释放二氧化碳,进一步改造火星大气来营造人类生存环境。
根据科学家的计算这个计划实现的时间是非常长的,而我们人类目前的科技大致需要一段时间的科学发展就可以建立这样的磁场来改造火星的磁场,但是根据计算机的模拟,这样的改造是需要1亿年的时间,这个时间我们人类或许科技已经发展到星际航行了或者星际穿越,我们的速度能够达到光速,到那个时候我们就不仅仅限制于太阳系银河系了,向更远的方向看去。
我们改造火星来,按照我们目前的技术是不可能的,如果我们的技术发展的水平到了那个水平,我们人类就没有必要去改造火星了,我们可以去远处寻找其他新的家园了。
火星内部的能量已经几乎耗尽,故而火星的磁场已经很弱,不足以吸引住火星的大气层和地表水。而地球由于质量和能量都比火星大得多,所以地球幸运的有了强大的磁场,从而有了浓密的大气层和地表水,当然也就孕育了生命。
不过,木星的质量和能量都已经足够大,只等着适合的时候被陨石“点燃”而从一个气态型行星逐步“烧烤”成液态型行星和内部液态外部固态的类地型行星,即第二个地球。
另外,说点题外话,即如何为地球磁场“加磁”?加磁的最终目的就是保护地球的大气层,防止大气层被太阳风吹走。而地球的温室效应似乎还是可以增强大气层的厚度的?我们人类可不可以尽量使用太阳能来吸收能量,为大气层增温,或者大量使用核能来为大气层增温?总之,假设地球内部的能量已经耗尽?则地球的大气层也就会失去地热加温而开始冷冻,气体也会冷冻成固态,大气层就渐渐消失了。所以,如何用人类的科技力量为大气层加温?估计还是可以延缓大气层的消失速度的?
如果恢复火星磁场,是否能够改造成另一个地球?
火星是最为热门的未来星际“殖民目的地”,因为它条件绝佳:
一、有水资源;
二、有一个稀薄大气层;
三、火星土壤改造后适合耕种;
四、自转轴倾角与自转周期与地球类似;
五、距离比较近,距离地球最近只有5500万千米;
尽管地球拥有那么多有利条件,但从现阶段来说火星的条件是绝不适合殖民的,甚至科考的前进基地也需要大量技术支持才可以!那么我们来看看火星需要经过哪些改造才能达到殖民的目的呢?
火星和地球同在太阳系的宜居带内,但火星和地球条件却有天壤之别,当然科学家一直都认为远古时期的火星是非常宜居的,只是火星后来条件逐渐改变之后,才沦落到现在这样的不毛之地!
既然远古时期的火星如此宜居,为什么火星又成了现在这副德行呢?罪魁祸首科学家认为是磁场,火星内核冷却后磁场消失,无法在强大的太阳风中保护大气层,逐渐被剥离一直到现在的状态!那么如标题中所言,恢复磁场有可能让火星恢复以前的风采吗?比如重回那颗有液态水有合适大气层的宜居星球!
比如像上图这样,重回宜居世界之巅峰?很抱歉,自然状态下已经是不可能了,这个条件是不可逆的!但如果有一个磁场的话,那么人工改造火星的难度就大大降低了!
比如有了磁场之后,我们可以在火星的轨道上建造大量的反射镜,照射南北极冠,升华二氧化碳进入火星大气层,制造温室效应,升温火星!
温度逐渐升高之后,两极封冻的大量水冰也将融化,滋润火星那干燥的大地,达到这个条件以后,我们可以移植极度耐寒和耐旱的藻类,将大气层中二氧化碳转换为氧气,也许经过数千年的改造之后,火星会逐渐向宜居星球转变!但这一切都是以火星磁场为前提条件,否则辛辛苦苦制造出来的这点二氧化碳,又要被太阳风给剥离了!
从这一点上来看,如果火星有磁场,那么人类改造火星的信心将大增,毕竟制造保护火星磁场是一个极为庞大的工程,但这只是假如,而不是真实的火星条件,我们可以想见,在未来很长的时间内,殖民火星也不过是一个话题,即使钢铁侠的BFS飞船成功到达火星,也不过是去走马观花而已,想要让他们留下来开拓火星,不是他们不想,而是条件实在不允许!
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