创造一颗宜居行星的秘方竟然出奇地简单：只需加水——和大气气体。火星这两种物质都有，是四亿年前这颗行星温暖湿润时的遗迹。美国宇航局天体生物学家克里斯·麦凯说：“谈到火星，而且只谈火星，地球化改造的概念已经不再是科幻小说中的领域了。”人类可以在几十年内变暖火星并恢复浓厚的大气层，但利用当今最好的技术——植物——产生可呼吸的氧气水平需要 10 万年。理论上，新的发明也可以加速这一进程。“对于地球以外的长期人类探险者来说，自给自足将是至关重要的，”火星好奇号团队的地球化学家劳里·莱辛说。“我们必须想办法做到这一点。”
1) 第一步：提高温度
火星的温度大约在 -80°F（约 -62°C）左右徘徊，但我们可以通过引入温室气体来提高它。“我们知道如何让行星变暖，”麦凯说。“这就是使火星地球化改造成为可能的原因。”火星土壤中含有全氟化碳 (PFCs) 的构成要素，我们可以建造工厂用高温提取它们。将 PFCs 泵入火星大气层将启动变暖过程，随着行星表面解冻，它将释放出冻结在极地冰盖和土壤中的二氧化碳。然后，这些气体将通过捕获反射的太阳能来加速变暖，就像它在地球上一样。
2) 第二步：构建大气层
如今，火星大气的厚度只有地球大气的 1% 左右，但科学家们认为它曾经更厚。将其增厚到 30% 就足以维持液态水的存在。11 月，Maven 卫星将采样这颗行星的上层大气，以了解其气体是如何逃逸的。如果二氧化碳与火星表面的元素发生反应并将其锁定在土壤中，那么这对地球化改造来说预示着不祥。Maven 的首席科学家布鲁斯·贾科斯基说，任何我们释放的气体很可能也会遭受同样的命运。但是，如果紫外线或太阳风破坏了气体或将其吹走，那么构建大气层就有可能。在过去，当太阳更年轻时，这些过程更为强大。
3) 第三步：释放水
这颗红色星球看起来可能很干渴，但多项任务证实它含有大量的水。火星勘测轨道飞行器拍摄的赤道附近的地貌表明，在春季和夏季有流水。轨道雷达表明地下可能存在巨大的冰冻水储层。事实上，好奇号火星车证实，火星每立方英尺土壤中大约含有两品脱的水。“在大多数地方，你的脚下就有水，”莱辛说，“而且很方便，因为它就在地表。”一旦这些水储量融化，就可以收集起来作为饮用水和用于农业。最终，水循环将支持植物的生长并引发火星降雨。
本文最初刊登于《大众科学》2014 年 6 月刊._
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