变形火星的概念是科幻文学中一个长期存在的话题，近年来，在科学界已经对此进行了讨论。 在美国航空航天局和商业公司宣布将殖民者送往火星的计划揭晓之后，人们对该话题产生了新的兴趣。 例如，私人SpaceX公司目前的所有活动都可以视为实现此主要目标的准备阶段。
在火星上建立一个长期的殖民地本身就意味着要对地球进行地形改造，以使其宜居并减少因缺氧，太阳风和宇宙辐射的威胁而造成的殖民者的风险的计划。 反过来，地形改造涉及恢复丢失的火星大气并安装
磁屏蔽或电磁场发生器 。
最困难的阶段是大气的恢复。 这可能吗？
两天前，《
自然天文学 》（
Nature Astronomy）杂志发表了
一篇科学文章 ，详细讨论了使火星地形化的问题以及主要问题-在哪里获得足够的二氧化碳（CO
2 ）。 作者-科罗拉多大学大气与空间物理实验室的Bruce Jakosky（Bruce Jakosky）和北亚利桑那大学物理与天文学系的Christopher Edwards（Christopher Edwards）。
在照片中：来自火星侦察轨道器上安装的两个设备的组合图像。 绿色对应火星上的Nili Fossae en住区域中暴露的碳酸盐过去几年的科学文献中描述了火星地形形成的可能方法，包括
Sagan（1971）和
Mackay等人（1991）的工作 ，
pdf 。 根据Mackay等人的工作，有两种可能的方法：
- 充分增加压力，使人们无需使用压力服或工作服即可工作。 这种方法不需要大气中存在足以呼吸的氧气。 殖民者可以使用氧气面罩，在任何情况下氧气面罩都比太空服更方便。
- 大气中温室气体浓度的增加，使火星上的温度达到水可以保持液态的水平。 较高的温度和稳定的液态水将大大简化火星运行的各个方面。
两种地形形成方法都需要
向大气中添加大量气体 。
可以添加到火星大气中的唯一温室气体是CO
2和H
2 O，以提供温室效应并提高温度。 尽管一些科学家建议引入其他气体，例如氯氟烃，但这项工作的作者认为这种选择是可疑的选择。 也大量缺少良好的温室气体CH
4和H
2 ，因此，作者只考虑了CO
2和H 2O。
因此，先前对大气变暖的计算表明，仅水不能提供明显的变暖。 温度将不允许大气中存在足够的蒸气。 因此，需要用CO
2预热气氛。 只剩下这种气体。 但是，火星上是否有足够的二氧化碳储备来增加大气层的密度并产生温室效应？ 现有库存盘点已成为研究人员的主要任务。
全球二氧化碳在火星上科学家列出了现有的非大气CO
2储层，并评估了这种气体释放到大气中的影响，即增加了多少密度。 他们还估计了先前存在于行星上但在保护磁场突然消失后在太阳风的影响下散布在太空中的CO
2损失量。
作者得出的结论是，火星上现有的CO
2储量不足以对地球进行地形改造。 即使所有二氧化碳都从极地冰中提取到大气中，大气层的密度也将上升到地球最大的2％。
回想一下，埃隆·马斯克（Elon Musk）已经研究了这个问题，并建议
炸毁火星极以释放所需量的CO
2和H 2O。据科学家称，这种方法无济于事。 即使我们假设存在最大量的CO
2并完全融化所有冰川，大气层的密度仍将增加到不超过地球的15％。
从理论上讲，可以通过加热火星地壳中的矿物来获得CO
2 。 尼利福萨（Nili Fossae）的grab石照片显示出大量的碳酸盐。 科学家认为，通过这种方式可以增加地球大气层的密度。 但是为此，您将需要：
- 完全融化极地冰盖和冰川；
- 清理整个行星表面，露出矿物质；
- 加热火星地壳中的所有碳酸盐，使它们散发出二氧化碳（并不断对其进行加热，以使它们不吸收气体）。
作者认为，实际上，使用火星CO
2不可能使大气密度增加超过地球密度的1.5–2％。
该科学文章于2018年7月30日
发表在《
自然天文学 》杂志
上 （doi：10.1038 / s41550-018-0529-6，
pdf ）。