二氧化矽氣凝膠或讓火星變得宜居

二氧化矽氣凝膠或讓火星變得宜居

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:物理學傢組織網

科技日報北京7月16日電 (記者劉霞)據物理學傢組織網15日報道,人們一直夢想著重塑火星氣候,使其適合人類居住。科學傢提出瞭各種方法,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瞭一種在局部進行的新方法:在火星表面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厘米厚的二氧化矽氣凝膠就可以傳輸足夠的可見光用於光合作用,阻擋有害的紫外線輻射,並將其下的溫度永久地升高到水的熔點之上,而且,實現所有這些都不需要任何內部熱源。

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。”

與地球上由冰凍水制成的極地冰蓋不同,火星上的極地冰蓋是水冰和冰凍二氧化碳的組合。冰凍的二氧化碳可以在捕獲熱量的同時讓陽光穿透。在夏季,這種固態溫室效應會在冰下產生一些溫暖,有望使水變成液態。

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。”

他們將目光對準瞭二氧化矽氣凝膠——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%。利用模擬火星表面的實驗,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谷等進行測試。

噴氣推進實驗室的勞拉科伯表示:“火星是太陽系中除地球外最宜居的行星,但它的環境仍然不適合大部分生命生存,創建宜居小島這一方法將使我們能以可控和可擴展的方式改造火星。”

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