人类可以通过向火星大气层中喷射微小的金属棒来为火星旅行者加热火星

为了让人类在火星上户外生存，火星的气候需要与今天大不相同。首先，火星变得太冷而无法支撑宇航员——火星的表面温度中位数零下 85 华氏度.

在周三发表在该杂志上的一项研究中科学进展，研究人员提出了一种使火星变暖的工程技术：用火星尘埃设计出微小的棒状物，可以在其大气层中捕获热量。这种对地球进行地球化改造的策略——或者将其改造成更像地球——可能是使火星更适合人类的一步。

“你并不经常得到一些真正相当新的、创新的地球改造想法，”科林·麦金尼斯苏格兰格拉斯哥大学（University of Glasgow）的一名太空工程师没有对这些发现做出贡献，他告诉科学汉娜·里希特（Hannah Richter）。“火星所在的位置与火星在宜居性方面的差距比我们想象的要小。

数十亿年前，火星是温暖和湿润，而且它的气氛更浓厚。但今天，在地球上发现的生命无法在那里生存。火星的温度范围从75华氏度到零下225华氏度。地球很薄大气层主要由二氧化碳组成，可以吸收很少的太阳热量。它也只施加地球大气层压力的一小部分，因此人类需要在地球表面穿着宇航服。

此外，由于这种稀薄的大气层，水不能在火星表面持续很长时间。水冰存在于地球的极地地区的地下。

科学家们此前曾研究过人类如何提高火星的温度，使其更宜居。一些理论涉及用吸热化合物来增强火星大气层。“总体思路是人为地创造一个温室，”萨马内·安萨里（Samaneh Ansari）这项新研究的第一作者、西北大学的电气工程师说：科学.

一个现有的想法，类似于地球上人为造成的气候变化，涉及使火星变暖氯氟烃，一类化学品一度被广泛使用在气溶胶和制冷剂中有害到我们星球的家园臭氧.但是，尽管它们可能有效地提高火星的温度，但这颗红色星球的表面并没有很多氯氟烃。因此，为了执行这个计划，人们将不得不从地球上运来大量的化合物。

在这项新研究中，研究人员建议使用一种在火星上已经很常见的材料。他们建议在火星表面的大量尘埃中用铝和铁设计微小的棒子——每根都比一片商业闪光片还小。研究人员计算出，在大气中，这些所谓的纳米棒会让阳光穿过并捕获上升的热量，从而使地球变暖。这些九微米长的粒子将持续大约十年，从火星大气中沉降的速度是火星尘埃的十倍。

计算机建模使研究人员能够计算出纳米棒可以刺激多少变暖，并将其与其他策略进行比较。以每秒30升的速度释放纳米棒可以在粒子的十年寿命内使火星全球变暖54华氏度。作者写道，这将是其他拟议技术的5000多倍。

“当我们进行计算时，我们发现需要的工程尘埃量惊人地少，远低于你想要用工程温室气体实现相同数量的变暖。埃德温·凯特该研究的合著者、芝加哥大学的行星科学家告诉新科学家亚历克斯·威尔金斯。

随着变暖的解冻，大气压力也会增加二氧化碳冰并将气体释放到大气中，形成正反馈回路。

尽管效率相对较高，但这样的努力仍然是一项艰巨的工程任务——它每年需要的材料加工相当于地球总金属产量的0.1%。而且它不会让火星本身变得宜居——火星的大气层仍然含有很少的可呼吸氧气，而且由于硝酸盐浓度高，它的土壤将仍然无法耕种。

而且仍然存在一个道德问题，即我们是否应该破坏火星的环境，即使我们可以。

“火星的深层表面仍然几乎没有被探索过;我们对此一无所知，”马诺伊·乔希英国东英吉利大学的气候动力学家没有参与这项研究，他告诉新科学家.“我们真的应该以这种方式改变一个星球吗？”