美国火星温室效应研究现状论文

---对你的提问很感兴趣，为此搜索了一些比较可信的报道资料。---根据这些报道，可以肯定火星上温室效应比较显著；同时研究结果告诉我们，除了因为CO2浓度高带来的与地球类似的温室效应，火星还有某特殊化合物强烈吸热以及红色尘暴捕获太阳能两个因素促进温室效应，这个应该是太阳系行星里其他类型的温室效应。----所以说你提了个很棒的问题！ -----参考资料和网页出处如下（仅供参考，文字未作整理，见谅）： 1-----科学家们表示，与地球不同的是，地球大气中二氧化碳的浓度不超过％，而火星和金星大气中则要明显高出许多，接近95％。2 ----此次在火星和金星大气层中发现的化合物与二氧化碳非常相似，只是在这种物质中，有一个氧原子非常普通，其原子核中包含有8个中子，而在另外一个氧原子的原子核中则拥有10个中子。 专家们认为，这种原子核结构上的差异也会导致化合物分子的特性出现差异。有科学家指出，这种包含有氧同位素的新型化合物可以较 普通的二氧化碳吸收更多的能量，从而显著提高火星和金星上的温室效应。-- ------科学家表示，全球变暖看来不止限于地球，火星也在变得越来越热！最新研究发现，近几十年来火星表面温度上升了摄氏度，而且，火星南极冰帽也正在逐渐融化。火星全球变暖的根源是,波动的太阳辐射引起了沙尘和风暴。这一研究结果发表在4月5日出版的《自然》杂志上。在地球上，二氧化碳等温室气体捕获红外光线，造成了温室效应，引起全球变暖。在火星上，则是淡红色的尘暴引起了相似的温室效应。研究人员发现，火星表面的反照率（从表面反射出的光线数量）出现了变化。火星反照率最低的地区其风速加强了。较低的反照率促进了风循环，造成了更低的反照率。火星表面的太阳辐射波动引起了强烈的空气流动，从而搅动火星表面沙尘，，进而引发尘暴。尘暴能“捕获”阳光的热量，从而引起温度升高，温度升高又加速风循环，从而导致气候变化的恶性循环。就像在地球上一样，温度升高加速一些地区的风循环。

应该把火星的空气环境进行一个改造。让火星拥有臭氧层，这样才能抵御辐射对人类的危害。并且还要让火星有充足的水源。

众所周知，火星的表面并不适合人类生存——太冷了。但最终人类终会将其发展为探索太空的前哨站。要做到这一点，需要给它加点热。如何才能做到呢？

火星极地冰盖上的黑色区域，该区域由于二氧化碳而导致温度升高。供图：哈佛大学工程与应用科学学院

目前科学家尝试使用一种绝缘且隔热的气凝胶在火星表面局部进行改造，以利于光合作用生命生存——通俗讲，就是满足植物生长需要。当然，这并不是计划将火星的表面进行大规模的改造，而是建议在容易获得融化水的火星极地冰盖上覆盖一层气凝胶。这样可以将这块小区域改造为适宜居住区，以供长期任务人员及植物生存。

“如果采用其他方式进行此类规模的行星改造，现有技术远远不能满足要求，这个计划最让人兴奋的地方在于其易实现性。”美国航天局的喷气推进实验室劳拉.科伯对“小创造”网站说，“多孔硅气凝胶远非尖端科学，它是一种已经存在的小型、可扩展的技术。”

人类已经很好的示范了如何将一个行星加热，感谢温室效应——即某类物质（如二氧化碳），一方面吸收阳光能量，另一方面吸收地面被加热后的再辐射能量。该物质覆盖区域的温度将明显升高。

但是加热整个行星是不可能的。过去的研究结果表明，火星上并没有充足的二氧化碳通过现有技术进行行星改造。因此研究人员现在集中精力在可能情况下加热火星的一个小区域，作为未来的研究前哨站。

多孔硅气凝胶也可以产生温室效益。这是一种在二氧化硅中充满了大量空气的材料。由于其优秀特性，几厘米厚的多孔硅气凝胶将既可以保证足够的光通量满足植物光合作用，又可以屏蔽掉有害的紫外线，并将内部区域保持温暖。

实验团队建设了一个装置，模拟火星的光照强度对多孔硅气凝胶进行照射，并测量到底部和顶部有超过50摄氏度（90华氏度）的温差。因此这种材料将可能有效的提升火星极地温度。科伯指出，生产由这种材料制成的瓷砖可以组装成类似的温室的结构。

一个未参与该研究的研究员说，这是一个“聪明”并“有潜力”的方案。科罗拉多波德分校德一名教授布鲁斯.贾克斯基告诉“小创造”网站说，这并不意味着会把整个火星改造成地球一样，此前有些媒体这样宣传过。研究人员建议先将一个小区域加热到足以使冰融化的程度。研究团队在《自然天文学》在上发表论文指出，温室虽然能够提高温度，但并不能提供所有生命所需的所有条件，比如合适的大气压力。另外，科伯指出多孔硅气凝胶材料易碎，因此需要加入一些如聚合物增加其强度。

但是，在我们考虑火星表面的宜居性改造之前，还有大量的事情需要考虑。目前仅仅是计划在火星上建立一个基地就引发了一场关于谁应该去的讨论，因为目前的火星上可能存在着自己的生命，但是地球上的生命（人类、植物或微生物）侵入将导致火星生命的搜索更为困难。科伯也指出对火星的改造可能将破坏科学家想要研究的“原始”火星环境。

火星改造可能是一个坏主意。贾克斯基说：“这很危险，这可能会传达一个危险理念——我们不用再担心如何保护地球的环境，这不是一个好的理念。”但是如果建立一个小一点的结构，可以使研究员在没有潜在危害的情况下进行实验研究。

最后，这仍然是一个概念性研究，人类在火星定居还是一个遥远的目标。但现在，研究人员仍然希望可以在地球恶劣的环境测试材料，比如南极洲或智利。与那种改造整个行星的投机技术不同，仅仅建立一个温室的材料已经具备，因此并不会特别困难。

首先应该让火星拥有氧气和水，可以建立一个大型的空间罩，制造氧气和水，然后建立一个小型生态系统，达到自给自足。

众所周知，移居火星是我们人类在未来能够实现的一个伟大而长远的目标。从现代 科技 的发展来看，这并非虚无缥缈，也绝非一朝成事。火星与地球的很多相似特性，令人类移居火星的可能性大大增加，也让世界各国的科学家们对实现火星移民的目标充满了信心。不过，火星与地球存在的多种差异也是不能被轻易忽略的。 火星自身的环境和条件不但没有地球这样“温和”，而且蕴藏着重重危机，给移居火星带来了巨大的障碍和风险。因此，人类未来要想移居火星，必须寻找到恰当有效的避险策略。前面我们分析过，如果人类前往火星、想在火星上生活，就不得不面临一些危及生命的风险，譬如宇宙辐射、太空粒子、有毒气体等。对其中的每一种危害，都要进行妥善且安全的处理，我们人类才能长久地居住在火星上。 那么，对于这些风险的存在，有没有切实可行的规避方案呢？纵观国内外，很多科学家都提出过移居火星的设想，深知人类长期在火星上生活需要面临的风险，自然也考虑过相关的应对办法和解决办法。 对宇宙辐射的处理，无疑是科学家们在未来面对的巨大挑战。在火星移民的过程中，我们人类会受到两种不同类型的辐射危害，这主要是火星没有磁场保护造成的。想要消除辐射对人类生命的伤害，科学家们或者想办法在火星外围建立强大的保护磁场，或者改进宇宙飞船的制造材料，大大提升其抵抗、防护辐射的能力。以我们现代 科技 的发展来推断，要想清除火星辐射危害，并日益加以完善，至少还要等待上百年的时间。 到目前为止，“火星辐射问题”仍然是地球科学家没能攻克的难题之一，强辐射风险的存在也在一定程度上阻止了人类移居火星的脚步。其实，每个星球都逃不开宇宙辐射的危害。在偌大的太阳系中，也只有地球能够规避辐射风险，适合人类生存，保护生命远离辐射伤害。因此，火星辐射问题并非火星独有，若科学家们将来能够攻克这个难关，那么对于防护其他星球的辐射危害就可以驾轻就熟，甚至开拓出一片更广阔的宇宙 探索 新领域。 在人类成功跨过辐射危害的大门槛、顺利登陆火星之后，就要开始建立小型的“火星移民试点”，让少数宇航员在火星上进行短期生存试验。慢慢地，逐渐扩大试点规模，并用人工方法营造出适合人类生存的局部生活环境。对此，科学家们又提出了大胆的设想——“火星地球化”建设。 所谓“火星地球化”，就是将火星改造成类似地球的环境，让火星更“像”地球。2003年8月，在美国召开的“火星移民研究国际会议”上，很多参加会议的科学家提出，在未来几个世纪的时间里，要把火星改造成一个绿色星球，使之成为人类的第二家园。根据这个设想，“火星地球化”的技术方案也被罗列出来，具体内容如下： 第一，在火星的大气中添加一些另外的气体，让它们发生化学反应，从而制造出“温室效应”，提高火星的地表温度，让火星的整体气温更接近于地球气温，利于人类生存。 第二，随着“温室效应”的持续，增加火星上的气压，双管齐下使火星上的冰融化为液态水，并逐步从地球引入各种微生物和植物，通过植物的光合作用产生大量的氧气，为生命提供必需的生存条件。 第三，在太空架设巨大的高反射或高折射镜群，将更多的阳光反射至火星表面，令温度大幅提升。这样一来，就可以融解火星的地下冻土层，随后把水引到地表层，逐步形成食用水圈。 第四，在火星上大范围撒播或培养菌类和动植物，减少火星土壤中的有毒物质，增加无机盐含量，并有效防止沙尘暴发生，让火星的整体环境越来越适合人类居住，直到人类不依靠保护装置而能够自由生活。如果以上的科学设想与改造方案真的能够在火星得以实现，那么人类移居火星的伟大目标就一定会推进得更快、更顺利。 当然，这些规避火星风险、改造火星环境的策略尚在研讨商议之中，还没有成熟完善，仍需要各方各界的配合努力，以及科学家们漫长而不懈的研究、 探索 和试验。不管怎么说，人类移居火星都是一个需要耐心等待的过程。美国科学家祖柏林曾制订出一套详细的火星改造计划，大致分成三个阶段： 先通过制造温室效应给火星“加热”，让火星表面温度达到人类生存的临界点。接下来，将火星上的冰融化成水，再开始种植植物，通过植物的光合作用提供氧气。最后一步，也是最漫长的一步，就是等待，耐心而长久的等待。祖柏林预估，在火星上，植物要释放出足够人类自由呼吸的氧气，大概需要上千年的时间。由此可见，移居火星的目标是不可能在短期内实现的。 更准确地说，我们人类大规模移居火星的进程，不但存在各种各样的风险，而且面临很多未知的考验。所以，人类在火星上安居乐业地生活，是不可能一朝一夕达成的，未来还有很长的路要走。 好了，本期内容就分享到这里了，如果大家有什么问题，欢迎在下面留言评论。喜欢的朋友记得关注哟！