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利用气凝胶薄层为火星创造维持生命的条件

07-18 前沿论文

根据《自然-天文学》发表的一项研究Enabling Martian habitability with silica aerogel via the solid-state greenhouse effect,气凝胶薄层或可用于隔离火星表面,从而帮助火星常年维持液态水,保护火星表面免受有害的紫外辐射。这种方法有可能使依赖光合作用的生物在火星上存活,而无需进行大规模的星球尺度上的改造。

火星的固态温室适居性概念图

火星的固态温室适居性概念图。

来源:R. Wordsworth et al. 

火星表面的条件不适宜地球上的生物:温度过低,无法维持液态水;无臭氧层可以抵御紫外辐射。之前已有多个火星宜居改造方案被提出来,但是这些“地球化”项目成本高昂,而且以目前的技术是无法实现的。

 

美国哈佛大学的Robin Wordsworth及同事在实验室中复制了火星表面条件,并且表明2-3厘米的气凝胶层可以使火星表面温度上升50 °C作者还利用火星气候模型证实,在富冰温带地区,气凝胶可以使火星终年维持几米深的液态水。此外,气凝胶可以在传播可见光的同时吸收紫外波段的光,这样既能保护火星表面的环境,也能提供充足的光照支持光合作用。

 

作者表示,气凝胶已经在制造中,已经准备好在地球上的极端环境里面进行进一步的测试。但是他们强调,在火星上使用这种材料所存在的天体生物学风险也需要理解清楚。

natastron|doi: 10.1038/s41550-019-0813-0

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