科学家发现大气“闪光点”能让火星爆热50度

研究人员认为，解冻火星那冰冷、荒芜的不毛之地的一个关键助力是闪光物质——更确切地说，是在整个火星大气中播撒数百万吨反光的金属纳米棒颗粒。但要是这听起来像是一项艰巨的任务，该团队计算出他们的提议可能比以前的想法效率高出 5000 倍。

对于一些人来说，前往火星的最终目标不是简单地访问，甚至不是在脆弱的临时栖息地规划长期停留——梦想是把它地球化成为人类类似地球的第二个家园。多年来，科学家和科幻作家提出了无数的理论，探讨怎样着手把这个寒冷、毫无生机的世界变成一个适宜居住的地方。1971 年，卡尔·萨根建议蒸发北极的冰盖，而 2017 年，哈佛大学的研究人员表示，大量的二氧化硅气凝胶可以捕获足够的热量，在局部引发温室变暖条件。与此同时，埃隆·马斯克提议对火星的部分区域进行核打击以启动类似的情景。然而，现在专家们建议采取一个不那么激进的第一步：在火星的大气中播撒闪光的纳米棒颗粒。

[相关：在 NASA 的火星基地模拟中度过一年是什么感觉。]

该计划于 8 月 7 日在《科学进展》上发表，是由芝加哥大学、西北大学和中佛罗里达大学的地球物理学家合作完成的。根据他们的计算，火星富含铁和铝的表面尘埃或许能为制造约 9 微米长的反射纳米棒提供绝佳的原材料。这些大量的颗粒，每个的大小大约和市面上的闪光粉相同，能够捕获任何现存的热量，同时把阳光散射到火星表面，从而增强该行星的自然温室效应。根据他们的估计，以每秒 30 升的速度向大气中释放纳米棒的储存量，会在几个月内开始显著让火星变暖，最终使温度升高超过 50 华氏度。该团队还认为，未来更高效的纳米粒子设计甚至可能允许更高的温度变化。

“光与亚波长物体如何相互作用令人着迷。重要的是，工程纳米粒子能够导致远远超出通常对于这种小粒子预期的光学效应，”西北大学研究生、研究主要作者萨曼尼·安萨里（Samaneh Ansari）周三在一份声明中解释道。

安萨里及其同事强调，尽管按照大多数标准，将整个行星加热 50 度是巨大的变化，但对于火星来说，这只是对地球的邻居火星进行地球化改造所需的众多步骤中的第一步。鉴于火星目前的平均温度约为零下 80 华氏度，纳米棒方法仍不足以创造适合人类呼吸的条件。

当然，纳米棒播种的方案仍有许多未知因素。尽管这些粒子肯定会随着时间从大气中循环出去，但不清楚具体需要多长时间。而且随着火星变暖，云蒸汽有可能开始在人造的“闪光点”周围凝结，并以富含金属的雨水形式回到表面——这可能对人类和任何必要的农业都构成健康危害。

即便如此，零下 30 华氏度足以开始维系微生物的生命，甚至可能允许某些粮食作物的种植——这两者都是在通往可居住火星的道路上必须跨越的难关。更重要的是，该团队觉得，要是有必要的话，纳米棒加热方法是可逆的，因为这些粒子会在几年的时间里从大气中循环出去。

[相关：埃隆·马斯克的火星梦包括改装的赛博卡车和生物工程动物.]

“气候反馈的精确建模确实非常困难，”芝加哥大学地球物理科学教授、通讯作者埃德温·凯特在这项研究的公告中发出警告。“要达成这样的目标，我们需要来自火星和地球的更多数据，而且我们需要缓慢且可逆地进行，以确保效果如预期那样。”

十有八九，改造火星的时机实际上还要等几十年——但如果真的开始了，它或许会有一个盛大华丽的开幕式。