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火星上的極地冰蓋是水冰和冰凍二氧化碳的組合
圖片來源:物理學家組織網
人們一直夢想著重塑火星氣候,使其適合人類居住。科學家提出了各種方法,但都不能實現。現在,來自美國哈佛大學、噴氣推進實驗室和英國愛丁堡大學的研究人員提出了一種在局部進行的新方法:在火星表麵區域添加一層薄薄的二氧化矽氣凝膠。
通過建模和實驗,研究人員證明,一塊2—3厘(li)米(mi)厚(hou)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)矽(gui)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)就(jiu)可(ke)以(yi)傳(chuan)輸(shu)足(zu)夠(gou)的(de)可(ke)見(jian)光(guang)用(yong)於(yu)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong),阻(zu)擋(dang)有(you)害(hai)的(de)紫(zi)外(wai)線(xian)輻(fu)射(she),並(bing)將(jiang)其(qi)下(xia)的(de)溫(wen)度(du)永(yong)久(jiu)地(di)升(sheng)高(gao)到(dao)水(shui)的(de)熔(rong)點(dian)之(zhi)上(shang),而(er)且(qie),實(shi)現(xian)所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)都(dou)不(bu)需(xu)要(yao)任(ren)何(he)內(nei)部(bu)熱(re)源(yuan)。
哈佛大學環境科學與工程助理教授羅賓·華茲華斯說:“這種使火星宜居的區域方法比改變火星整個大氣更容易實現,而且,使用的是現有的材料和技術。”
與yu地di球qiu上shang由you冰bing凍dong水shui製zhi成cheng的de極ji地di冰bing蓋gai不bu同tong,火huo星xing上shang的de極ji地di冰bing蓋gai是shi水shui冰bing和he冰bing凍dong二er氧yang化hua碳tan的de組zu合he。冰bing凍dong的de二er氧yang化hua碳tan可ke以yi在zai捕bu獲huo熱re量liang的de同tong時shi讓rang陽yang光guang穿chuan透tou。在zai夏xia季ji,這zhe種zhong固gu態tai溫wen室shi效xiao應ying會hui在zai冰bing下xia產chan生sheng一yi些xie溫wen暖nuan,有you望wang使shi水shui變bian成cheng液ye態tai。
在此自然現象的啟發下,華茲華斯說:“我們開始考慮這種固態溫室效應,問題是找到一種材料可以最大限度地降低導熱性,但仍能傳輸盡可能多的光線。”
他們將目光對準了二氧化矽氣凝膠——一種防熱隔熱性能非常優秀的輕質納米多孔非晶固體材料,其孔隙率高達80%—99.8%。利用模擬火星表麵的實驗,研究人員證明,薄薄一層二氧化矽氣凝膠就可將火星中緯度的平均溫度提高到類似地球的溫度。
華茲華斯說,這種材料可用於在火星上建造宜居的圓頂甚至自給自足的生物圈。接下來,他們計劃對地球上類似火星氣候的地區——例如南極洲或智利的幹燥山穀等進行測試。
噴氣推進實驗室的勞拉·科伯表示:“火(huo)星(xing)是(shi)太(tai)陽(yang)係(xi)中(zhong)除(chu)地(di)球(qiu)外(wai)最(zui)宜(yi)居(ju)的(de)行(xing)星(xing),但(dan)它(ta)的(de)環(huan)境(jing)仍(reng)然(ran)不(bu)適(shi)合(he)大(da)部(bu)分(fen)生(sheng)命(ming)生(sheng)存(cun),創(chuang)建(jian)宜(yi)居(ju)小(xiao)島(dao)這(zhe)一(yi)方(fang)法(fa)將(jiang)使(shi)我(wo)們(men)能(neng)以(yi)可(ke)控(kong)和(he)可(ke)擴(kuo)展(zhan)的(de)方(fang)式(shi)改(gai)造(zao)火(huo)星(xing)。”

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