18新利最新登入地球化是如何工作的

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位于犹他州汉克斯维尔的火星协会沙漠研究站的快照,当然是用橙色滤镜拍摄的。
©David H18新利最新登入owells/Corbis

就像30年前的某一天一样,本杰明·德里斯科尔(Benjamin Driscoll)在火星贫瘠的土地上跋涉时,播下了一堆不同的树木种子。德里斯科尔迷迷糊糊地睡着了,这时下起了雨。当他醒来时,火星表面覆盖着树木:“不是小树,不是小树苗,不是嫩芽,而是参天大树,巨大的树有十个人那么高的树……”

在脑海中科幻小说作者雷·布拉德伯里为这部短篇小说创作了德里斯科尔2001年12月:绿色的早晨这个故事后来成为了《火星编年史》(The Martian Chronicles)的一部分,但地球化相对容易。在这里撒上几颗种子,在那里撒上几颗种子,在你知道之前,雨水就来了,生物圈在绿色的狂喜中爆炸。

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在真实的宇宙中,把一个充满敌意和陌生的环境变成适合人类生活的环境的过程要复杂得多。尽管如此,这并没有阻止科学家们研究不同的方法——有些真的是这个世界之外的——在其他行星、小行星和卫星上创造类似地球的环境。

原因很简单:如果我们人类要摆脱地球上的桎梏,探索浩瀚的宇宙,我们就必须找到方法,从无限的一端到另一端,创造停靠的港口。其中一种方法是修补外星世界的环境,使其适合人类太空旅行者居住。这个过程叫做地球化.当你读到这些文字时,科学家们正试图找出创造氧气、水和植物来源的机制,以便在这样的外星星球上建造适合人类的栖息地。他们参与这项工作是因为,毕竟地球不会永远存在[来源:美国国家航空航天局].

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地球化变得容易,由蓝藻细菌提供

自从我们开始凝视苍穹以来,在其他星球上生活和工作一直是人类的梦想。许多人渴望创造月球上的基地以及火星和其他行星。这不是一个牵强附会的想法。虽然在外星世界建立基地是一回事——他们在《星际迷航》里一直在这么做——但要改造整个星球就是另一回事了。

首先,我们必须找到一颗所谓的生物相容行星,它已经具备了生命的必要组成部分。这就是NASA几十年来一直在尝试做的事情,通过各种航天器,包括一个舰队火星探测车,在外星星球上寻找水、碳和氧气。该机构也一直在密切关注有希望的系外行星,这得益于开普勒等望远镜。

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为了启动地球化过程,我们可能必须在地球上播种细菌和其他生物[来源:马里兰大学].如果我们真的想加快速度,我们可以用蓝藻产生氧气这些小自助餐厅可以自己做午餐和晚餐;他们不需要依赖外星世界的食物。大约35亿年前,这些微小的生物帮助地球创造了一个富氧的环境。至于在另一18新利最新登入个行星上需要多长时间,谁也说不准。

一旦地球化开始,蓝藻细菌会随着条件接近地球而加速这一过程。最终,地球将达到可以在表面种植植被的程度,这也将加速生产维持生命的氧气。当时机成熟时,我们甚至可以建造一个星际诺亚方舟,将动物投放到表面[来源:马里兰大学].

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火星工厂和融化的极地冰盖

像好奇号这样的漫游者已经帮助我们在火星上做了一些侦察。"width=
像好奇号这样的漫游者已经帮助我们在火星上做了一些侦察。

另一种创造宜居环境的方法是找到一颗可以相当“容易”地化的行星,使用舰队带来的资源[来源:马里兰大学].

在太阳系中,火星经常被认为是地球改造的最佳候选。有人估计,要使火星的大气密度足够大,温度足够高,使火星两极和土壤中的水融化,从而形成海洋,需要花费大约2到3万亿美元,需要100到200年的时间。一旦发生这种情况,可能还需要200到600年的时间,微生物和藻类才能使地球变绿[来源:Lilico].

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一种可能的转换方法荒凉的景象就是向火星大气中注入大量温室气体。这些气体,如二氧化碳,会吸收来自太阳的热量,从而提高地球的温度,最终使动植物得以茁壮成长[来源:美国国家航空航天局].要做到这一点,地球必须向火星发送太阳能工厂,将吸热气体泵入大气层。一旦火星升温,由二氧化碳组成的极地冰帽将开始融化,使地球温度上升到灼热的158华氏度(70摄氏度)。温度如此之高,困在火星上的冰也会融化,从而提供水和氧(水分子之一),这是我们所知道的生命的主要成分。

另一种加热这颗红色星球的方法是用巨大的镜子将太阳辐射反射到极地冰盖上。这将融化瓶盖中的二氧化碳,并开始绿化过程[来源:美国国家航空航天局].

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漂浮的城市和碰撞的彗星:金星地球化

考虑到计算机对金星表面的重建,很难相信这颗行星有一天可能是宜居的。"width=
考虑到计算机对金星表面的重建,很难相信这颗行星有一天可能是宜居的。

然而,火星可能不是地球化的最佳候选。一些科学家说金星可能更容易。首先,金星和地球有很多共同之处。它们都有厚厚的大气层,而且质量和大小几乎相同。与火星不同的是,金星的大气层可以为科学家提供研究的对象。

金星的大气主要由二氧化碳组成。它像电热毯一样覆盖着地球,将表面加热到平均温度872华氏度(467摄氏度)。金星如此之热,以至于大多数生命,包括人类生命,都不可能存在。然而,有些生物确实在如此恶劣的环18新利最新登入境中茁壮成长。它们被称为超嗜热菌它们可以在176华氏度(80摄氏度)以上的温度下生存[来源:格里菲思].

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一些科学家认为如果我们播种金星有了这些微小的喜热生物,至少是那种以硫为食的生物,威尼斯大气中也存在硫,它们将在这个不适宜居住的星球上蓬勃发展,将所有的二氧化碳18新利最新登入转化为氧气,其他生命形式可以利用这些氧气生长和繁荣[来源:格里菲思].

另一项建议是用巨大的风帆遮蔽金星,冷却大气,直到所有的二氧化碳都落到地表。还有人说,建造巨大的漂浮城市来吸收大气中的二氧化碳,这样二氧化碳分子就可以分解成氧和碳。该理论认为,城市越多,它们的阴影覆盖的表面就越多。结果,大气冷却了[来源:该隐].

当然,金星上没有水,而水是生命所必需的。那么一个疯狂的科学家该怎么做呢?当然是向地球撞击几颗彗星。我们为什么要这样做?金星上缺乏氢,因为在金星形成时,所有的氢都逃到了太空中。因此,没有水。但是彗星是含有冰的脏雪球。如果我们将几颗彗星推向金星,那么冰就会断裂并撞击到金星表面,水分子最终会在金星上形成。彗星还会带来二氧化碳、水、甲烷和氨[来源:本福德].

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月球地球化怎么样?

在月球上建造一个小型的封闭定居点,比改造整个卫星的可能性要大得多。"width=
在月球上建造一个小型的封闭定居点,比改造整个卫星的可能性要大得多。
Stocktrek Images/Getty Images

同样的过程彗星也可以为月球工作。事实上,月球可能是地球化的最佳地点,因为它离我们很近。我们必须找到某种方法,引导大约100颗哈雷彗星大小的彗星朝向我们最喜欢的卫星。在彗星撞上它之前,我们必须找到一种方法把它们炸掉[来源:本福德该隐].

一旦我们这样做了,微小的冰碎片就会从彗星上飞出来,散落在月球表面,这是基本大气层的开始。最终,彗星的撞击会迫使月球旋转得更快,也许,只是也许,会推动月球的轴向倾斜,从而创造出我们在地球上享受的季节。然后,科学家们将在月球表面撒上藻类和其他生物,这将有助于制造氧气。大约10亿年之后宁静之海真的是一片海[来源:本福德该隐].

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假设我们有能力改造月球或其他行星。我们应该吗?人类应该篡改外星环境吗?我们应该保护他们吗?有些人可能会赞成地球化。这符合我们的最大利益。地球不会永远存在,我们可能需要另一个地方居住。其他人可能会说,抓住你的分子。人类只会把一个地球化的世界搞得一团糟,让它变得比以前更糟糕[来源:天体生物学杂志现在哲学].

简单的答案是难以捉摸的。所以也许我们应该再次转向雷·布拉德伯里。当他给德里斯科尔一袋种子时,他显然想到了地球化的影响。在《火星编年史》的结尾,地球因为核战争变成了一片烧尽的煤渣,一家人在火星上行走。

“我一直想看火星人,”迈克尔说。“他们在哪儿,爸爸?”你承诺。

父亲指着一条运河。

“火星人就在那儿——在运河里——倒影在水里。蒂莫西,迈克尔,罗伯特,妈妈和爸爸。

“火星人回望着他们,沉默了很长很长一段时间……”

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作者注:如何地球化工作18新利最新登入

地球化仍然是科幻小说的内容,虽然这是一项令人兴奋的工作,但我们可能需要解决地球上自己的环境问题。在我们继续在另一个世界扮演上帝之前,我们需要长时间认真思考它的含义。研究人员在热切地想要解决他们觉察到的问题时,往往忽略了他们职业的一个基本问题:目的是什么?

相关文章

  • Astrobio。“我们应该地球化吗?”天体生物学杂志。2004年6月16日。(2014年9月19日)http://www.astrobio.net/great-debates/should-we-terraform/
  • 格雷戈里·本福德。《18新利最新登入如何改造月球》板岩。2014年7月14日。(2014年9月19日)http://www.slate.com/articles/technology/future_tense/2014/07/terraforming_the_moon_it_would_be_a_lot_like_florida.html
  • 布拉德伯里,雷。“火星编年史。”《现代经典》2011。
  • 该隐,弗雷泽。“18新利最新登入我们如何地球化金星?”Phys.org。2014年7月25日。(2014年9月19日)http://phys.org/news/2014-07-terraform-venus.html
  • 格里菲斯,基尔南。“改造金星能解决人口增长问题吗?”Singularity.com。(2014年9月19日)http://www.singularityweblog.com/can-terraforming-venus-be-the-solution-to-population-growth/
  • Lilico,安德鲁。“我们可以用缓解气候变化的价格改造火星。你更喜欢哪一种?”《每日电讯报》。2014年8月19日[2014年9月27日]。http://blogs.telegraph.co.uk/finance/andrewlilico/100027947/would-you-prefer-to-mitigate-climate-change-or-terraform-mars/
  • 美国国家航空航天局。“火星地球化”。(2014年9月18日)http://quest.nasa.gov/mars/background/terra.html
  • 现在哲学。“地球化的伦理学。”1995.(2014年9月19日)https://philosophynow.org/issues/38/The_Ethics_of_Terraforming
  • 马里兰大学。“地球化和人类在太空中的未来”(2014年9月19日)http://www.astro.umd.edu/~miller/teaching/astr380f09/lecture27.pdf
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