美国宇航局提议用磁盾恢复火星大气



像金星一样,火星是类似地球的行星。 它们有很多共同点,但是有区别。 即使在遥远的未来,科学家们也不会失去在火星上寻找生命以及对地球这一“相对”进行地形改造的希望。 对于“红色星球”,此任务看上去比对“金星”更简单。 不幸的是,火星的磁场非常弱,这使情况变得复杂。 事实是,由于几乎完全没有磁场,太阳风对行星大气的影响非常大。 它导致大气中气体的散发,因此每天大约有300吨大气中的气体进入太空。

根据专家的说法,数十亿年来,太阳风造成了火星大气约90%的扩散。 结果,火星表面的压力 0.7-1.155 kPa(地球压力的1/110,可以看到地球上的这种压力上升到离表面三十公里的高度)。

火星上的大气层主要由二氧化碳(95%)和少量的氮气,氩气,氧气和其他一些气体组成。 不幸的是,红色星球上大气层的压力和成分使地球上的生物无法呼吸。 也许某些微观生物将能够生存,但在这种条件下它们将无法感到舒适。



气氛的组成不是这样的问题。 如果火星上的大气压力是地球压力的一半或三分之一,那么殖民者或Marsonauts便可以在一天或一年中的某个时间不使用宇航服的情况下,仅使用呼吸器便在行星表面上。 许多地球生物在火星上会感到更舒适。

NASA认为,如果保护火星免受太阳风的侵扰,可能会增加地球邻居的大气压力。 这种保护是通过磁场提供的。 在地球上,它的存在归功于所谓的水动力发电机机制。 在行星的液芯中,导电物质(铁水)的流动不断循环,因此产生电流,从而产生磁场。 地球中心的内部磁通量是不对称的,这导致磁场的增加。 地球的磁层可靠地保护了大气免受太阳风的“吹”。


根据为火星创建磁屏蔽的项目作者的计算,偶极子将产生足够强的磁场,该磁场将不允许太阳风到达行星。

对于人类来说不幸的是,在火星(和金星)上没有恒定的强磁场,只记录了微弱的痕迹。 多亏了“火星全球测量师”,才有可能探测到火星外壳下的磁性物质。 NASA认为,这些异常现象是在曾经的磁芯的影响下形成的,即使在行星自身失去磁场之后也保持了磁性。

哪里可以获得磁屏蔽


NASA科学主任吉姆·格林(Jim Green)认为,无论如何,无论现在还是在非常遥远的未来,火星的自然磁场都无法恢复,人类无法做到。 但是您可以创建一个人工场。 是的,不是在火星本身上,而是在火星旁边。 格林在《 2050年行星科学愿景》研讨会上的讲话中,格林建议创建一个磁屏蔽。 根据该项目的作者所说,这种盾牌火星L1将使火星不受太阳风的影响,行星将开始恢复大气层。 计划将盾构放置在火星与太阳之间,使其处于稳定的轨道。 计划使用一个巨大的偶极子或两个相等且带相反电荷的磁铁来创建一个磁场。


NASA的图表说明了磁屏蔽如何保护火星免受太阳风的影响。

这个想法的作者创建了几个模拟模型,每个模型都表明,在磁屏蔽发射后的几年内 ,火星上的压力将达到地球的一半。 特别是,火星两极的二氧化碳将蒸发,从固相进入气体。 随着时间的流逝,温室效应将逐渐显现,它将在火星上开始变暖,在许多地方靠近行星表面的冰将融化,并且行星将被水覆盖。 人们认为,大约在35亿年前,这种条件就存在于火星上。

当然,这个项目不是今天,但是也许在下个世纪,人们将能够实现这个想法并改造火星,为自己创造第二个家。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN402051/


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