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2019-08-01模擬溫室效應可望改造火星成適居環境
596 期
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編輯部
（NASA）
隨著氣候變遷、地球人口持續上升及環境資源的限制，使得有些人開始思考移居另一個星球的可能；而火星，是最為人熟知的其中之一。不過，火星地表普遍低溫且紫外線強烈，別的生物不說，人類肯定吃不消。此外，去（2018）年在美國航太總署（NASA）的資助下，科羅拉多大學（University of Colorado）等校的研究者也發現，即使處理所有火星上的可用資源，最終所能產出的大氣壓力也僅只地球的7%。想住在這？還差地遠呢！
1980年代以降，不斷有研究提出對火星進行環境改造，例如汽化（vaporize）火星的北極冰來產生水，或提取當中的二氧化碳等溫室氣體作進一步的運用。不過，畢竟茲事體大，若要完成這些「夢想」，人類的技術尚嫌不足，火星地球化（terraforming）在執行面上仍有難以突破的瓶頸。
也因如此，美國哈佛大學（Harvard University）、NASA噴氣推進實驗室（NASA's Jet Propulsion Lab）與蘇格蘭愛丁堡大學（University of Edinburgh）在合作時突發奇想:如果改變整個火星環境的計畫不可行，是否有可能進行區域性介入？於是遂著手進行研究，並在近日於《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊發布成果，指出在火星局部施放一種物質，便能模擬出溫室效應，進而改善這種極端的大氣環境。
此媒介的靈感來自於火星與地球先天環境的不同。火星的冰帽（ice caps）不僅含有固態水，也有被冰凍的固態二氧化碳，這使得太陽光在穿越冰晶的同時，也讓熱能被巧妙地保存下來，「固體溫室效應（solid-state greenhouse effect）」油然而生。此外，團隊也開始思考以固體溫室效應打造適居環境的可能性，如果想阻擋在太陽光，此物質必須同時符合「熱傳導性低」與「可被光線穿透」的條件。
於是，團隊選用矽氣凝膠（silica aerogel）進行實驗，它不僅是絕佳的絕緣體，其多孔的特性更讓它成為團隊心目中的首選材料。根據ScienceDaily報導，研究作者之一科柏（Laura Kerber）也提到，矽氣凝膠的優點在於不需花費太多能量維護，也能讓實驗區域維持溫暖。透過模擬，只要在火星中緯度區散布薄薄一層矽氣凝膠，便能將當地平均溫度調整到與地球相仿。
哈佛工程與應用科學院（SEAS）環境科學與工程學助理教授華德史沃斯（Robin Wordsworth）表示，由於可以利用現有材料與技術進行開發與系統性的測試，這個點子比起處理整個火星大氣層來說，要可行的多了。不過他也提到，至今人們仍不確定火星上是否有生命存在，如果有的話，人們該如何繼續執行相關行動，也是相當值得思考的議題。
延伸閱讀
1. R. Wordsworth, L. Kerber and C. Cockell, Enabling Martian habitability with silica aerogel via the solid-state greenhouse effect, Nature Astronomy, 2019.
2. Harvard John, A material way to make Mars habitable: Silica aerogel could warm the Martian surface similar to the way greenhouse gasses keep Earth warm, ScienceDaily.