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火星真的有望居住了?研讨发现二氧化硅气凝胶能够完成

admin 2019-09-06 260人围观 ,发现0个评论

一向以来,前期的火星被科学家一向以为是现在的地球,也便是说火星曾经是能够寓居的,可是一场世纪革新导致火星的衰落!一眼望去,只剩下赤色的沙漠,恐惧的沙尘暴成为了火星的日常节目!莫非火星真的无法存在生命了吗?或者说火星真的无法寓居吗?不。最新研讨或许将推翻这一说法!

科学家标明,最新研讨标明以某种办法将火星改构成地球,能够使其合适寓居,这是一个赋有远见的科幻愿望。可是,虽然火星无法在全球范围内构成陆地,这种主意依然存在。可是现在,一种叫做二氧化硅气凝胶的资料或许会使整个构成地球的火星的主意变得不那么悠远。

从卡尔萨根(Carl Sagan)到埃隆马斯克(Elon Musk)等业界知名人士都曾提出让火星变暖的主意,乃至给它一个大气层。萨根说,假如这些很多的二氧化碳能够以某种办法蒸发掉,那么剩下的部分虽然依然遭到二氧化碳温室效应,可是也不至于对人类的生命发生要挟。而马斯克乃至夸夸其谈,半开玩笑地说,把原子弹扔到南北极就行了。可是他们都疏忽了一个核心问题,那便是,火星是否有满足的二氧化碳和水来发生与地球类似的大气密度?

早在2018年,科罗拉多大学的科学家研讨了这个问题。他们的定论标明以咱们现在的技能,将火星改构成地球是不或许的,并且大多数人现已坚信这个难以承受的成果。

据其时的具体研讨标明,假如气体被排放到大气中,火星上剩下的二氧化碳不足以构成明显的温室效应。此外,大多数二氧化碳气体是不行接近的火星真的有望居住了?研讨发现二氧化硅气凝胶能够完成,也不能简略地发动起来。因而,运用现代技能不或许使火星地球化。可是这现已一年前的事了,而科技在不断发展。

在《天然天文学》杂志的一项新研讨中,来自美国宇航局喷气推动试验室、哈佛大学和爱丁堡大学的三位研讨人员提出,假如咱们改动思想办法,运用新技能,火星就或许合适人类寓居。科学家们称这种办法为“全球大气改造”(GAM),而假如小区域能够被改造,那将会怎样?他们以为关键是硅胶,也便是二氧化硅气凝胶掩盖层能够使火星的部分地区合适寓居。这种火星真的有望居住了?研讨发现二氧化硅气凝胶能够完成使火星合适寓居的区域性办法比全球大气改造更简略完成!

科学家所说到的硅胶并不是你幻想的那样。它不是真实的凝胶,而是一种固体、刚性、枯燥的资料。它是经过一种叫超临界枯燥的办法从凝胶中提取液体,和制造脱咖啡因咖啡的办法是相同的。

这项新研讨背面的研讨人员运用模型和试验标明,一个薄度位置为2至3厘米的气凝胶层能够让阳光穿透,但会吸收热量。这种凝胶还能供给满足的阳光进行光合作用,并使其掩盖的区域永久变暖,使水冰和冻住的二氧化碳消融。更重要的是,它不需求一个高耗能的热源。

一层薄薄的半透明的低导热资料能够传输可见光,还能够阻挠紫外线和红外线,直接仿制地球大气的辐射效应。由于热扩散,地下可寓居区域的深度随日子的时刻而添加。Tav是均匀外表温度。

哈佛大学约翰保尔森工程与使用科学学院(SEAS)和地球与行星科学系环境科学与工程助理教授罗宾华兹华斯(Robin Wordsworth)说:“这种使火星合适寓居的区域性办法比全球大气改造更简略完成。与之前让火星合适寓居的主意不同,这是一种能够用咱们已有的资料和技能进行系统开发和测验的东西。”

与地球不同,火星上的二氧化碳是冻住的,它们被困在南北极。而地球上的南北极是水冰,火星上的南北极是水冰和二氧化碳冰的结合体。但即便它是冰冻火星真的有望居住了?研讨发现二氧化硅气凝胶能够完成的,二氧化碳依然能够被阳光穿透,一起取得热量。

在地球的大气层中,二氧化碳能够让阳光浸透,可是却把它困在了大气层中,最终使地球变暖。相同的工作也发生在火星上,那里一切的二氧化碳都被冻住了。火星上的极地冰帽是水冰和冰冻二氧化碳的结合体。就像地球上的气态方式相同,冰冻的二氧化碳在吸收热量的一起也能让阳光穿透。在夏天,这种固态的温室效应在冰层下发生了小块的变暖,在这里能够看到冰层上的黑点。因而科学家标明咱们能够考虑固态温室效应,以及怎么运用它来发明未来火星上的宜居环境,比如用什么样的资料能够将导热系数降到最低,一起又能传输尽或许多的光。

事实证明,硅胶正契合这一要求。它初次发明于1931年,是有史以来最绝缘的资料之一。这是由于它是一种多孔资料,简直完全由空气构成,大约涵盖了99.8%的空气,有点像热窗。二氧化硅气凝胶有97%的多孔性,这意味着光能够穿过资料,但二氧化硅纳米层的相互连接会捕获红外辐射,大大减缓热传导。现在,这些气凝胶已被用于多种工程使用,包含美国宇航局的火星勘探漫游者。

能够说,二氧化硅气凝胶是一种很有远景的资料,它能够在很长一段时刻内,坚持一个区域的温暖可是并不需求很多的能量或移动部件的保护。

研讨人员现在现已建立了模仿火星环境的试验。他们用两种类型的二氧化硅气凝胶进行试验:颗粒和瓦片。他们发现这两种办法都能有用地进步温度。这两种药物都能有用阻挠风险的紫外线辐射。

图中显现了气凝胶颗粒(左)和瓷砖(右)的外表和顶部之间的温差,这是层厚度的函数。色彩标明不同入射可见光通量的数据。差错条标明测量值的估量标准差。

他们的成果标明,2厘米或2厘米以上的气凝胶层能够将UVC辐射降低到0.5%以下。紫外线是一种高能量的有害阳光辐射。在地球上,幸亏有了上层大气中的臭氧、分子氧和水蒸气,使得简直没有紫外线辐射抵达地表。而有了这种气凝胶,即便在一个满足大的区域里,你也不需求任何其他的技能和操作,你只需求在外表和下面掩盖一层这样的物质,你就会有永久的液态水。你现在就能够幻想出那种画面:某种由硅胶制成的圆顶结构,它的温度满足合适寓居,并且还能阻挠紫外线。它或许有点像地球上的温室,在那里水坚持液态,植物能够成长。

可是明显,这项研讨需求更进一步的测验,究竟一个困扰了几世纪的问题并不会那么简略地就被处理,咱们需求考虑的更具体!

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