要在火星上种土豆，可以这样改造火星？

作者|凯勒·沙夫

翻译|费振义

审校|潘燕婷

不久前，《自然天文学》发表了一篇有趣的文章。这篇文章报道了一项由华兹华斯、凯伯和科克尔进行的调查，也就是说，如果火星表面覆盖了一层两到三厘米厚的硅气凝胶，会发生什么？

这项工作背后的动机，以及火星在地球上的转化实验和火星数学建模，是探索是否有其他方法来转化火星，使它更适合像地球这样的生命。

希望在火星上生活的生物将面临许多挑战:火星大气非常稀薄，主要由二氧化碳组成，因此撞击火星表面的太阳紫外线辐射足以摧毁任何生物分子。同时，火星表面非常干燥。虽然火星表面有很多水，但大部分是冻结的。火星的类地风化层含有许多高腐蚀性的化学混合物，包括高氯酸铵(易于发生爆炸反应，有时用作地球上火箭的固体燃料)等物质。此外，火星非常冷，尤其是在晚上和冬天。

原则上，传统的火星转换理论认为，如果火星的大气可以变厚，许多困难的问题都可以解决。一种选择是释放火星两极下冻结的二氧化碳。但是，因为项目太大，所以不太实用。此外，许多人对此表示怀疑:我们是否应该仅仅因为我们自己的想法而改变原始的自然环境(火星上是否有有机生命尚未得到证实)。

在这项研究中，华兹华斯等人提出了另一种方法:当地火星“农场”方法。建造农场的基本材料是二氧化硅气凝胶，它密度极低且多孔。硅气凝胶很容易吸收红外辐射(但不导热)，不太容易吸收可见光和短波光，从而产生固态温室效应。

如果这些二氧化硅气凝胶被放置在火星的冰风化层(极地)，固态温室效应将在十年内融化从地表到地面的数米冰。这些地区的温度将会上升，液态水将会在一年的大部分时间里存在。凝胶中的硅也能阻挡大多数有害的紫外线，但是光仍然照射在地球表面，所以能够进行光合作用的微生物可以开始在这种环境中生存。尤其是当二氧化硅气凝胶更加气密时，其下方的大气压力会稍高一些，这更有利于这些生命形式的存在。

当然，陆地生物(或地球上的土著生物)是否能够生存和繁殖仍然未知。然而，火星的营养供应是必要的，硅气凝胶必须达到工业生产的规模。研究人员还指出，地球上微小的水生硅藻是很好的“硅工程师”，能够产生无定形硅粒子。也许我们可以通过合成生物学建造一个覆盖火星表面的温室。

也许这项研究最有趣的地方是它将如何在某种意义上把火星变成一个火星“农场”。这种方法不仅最大限度地减少了对火星状态的影响，而且充分利用了火星的自然资源。事实上，如果火星的大部分能够保持自然荒凉的状态，灾难性生态变化的可能性可能会大大降低。最后，在火星上被二氧化硅气凝胶覆盖的区域种植作物比建造巨大的生物圈帐篷和投资大量基础设施更经济。

原始链接:

https://blogs . scientific American . com/life-unbounded/气凝胶-mars/