NASA提議在火星建造磁場(chǎng)以保護(hù)大氣層。

上周，美國(guó)宇航局行星科學(xué)處(PSD)在華盛頓總部舉行了題為“行星科學(xué)展望2050”的研討會(huì)。該研討會(huì)從2月27日持續(xù)到3月1日，吸引了全球各地的研究者。期間，3月1日，Jim Green主任作了題為“未來(lái)火星的科學(xué)和探索環(huán)境”的報(bào)告，討論了磁場(chǎng)對(duì)于火星大氣層的增強(qiáng)作用，以此促進(jìn)未來(lái)的載人任務(wù)。

當(dāng)前科學(xué)界一致認(rèn)為，火星曾經(jīng)像地球一樣擁有磁場(chǎng)以保護(hù)自己的大氣層。約42億年前，火星的磁場(chǎng)突然消失，致使火星的大氣層逐漸散失到宇宙之中。隨后的5億年里，火星環(huán)境從溫暖濕潤(rùn)變成了現(xiàn)在我們所知的寒冷荒涼。

沒(méi)有充分的大氣層，火星將一直保持寒冷、干燥、荒涼的環(huán)境，對(duì)NASA希望將在2030年代實(shí)現(xiàn)的載人任務(wù)造成如輻射和窒息等諸多阻礙。對(duì)此，NASA行星科學(xué)處和科研小組主任Jim Green博士提出了一個(gè)雄心勃勃的想法。大致上，他建議在火星的L1拉格朗日點(diǎn)放置磁偶極子，制造環(huán)繞整個(gè)星球的人工磁層阻擋太陽(yáng)風(fēng)和輻射。

為了測(cè)試這個(gè)想法，由來(lái)自阿姆斯研究中心、哥達(dá)德太空飛行中心、科羅拉多大學(xué)、普林斯頓大學(xué)以及盧瑟福阿普爾頓實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)他們的人造磁層進(jìn)行了一系列的微縮實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，火星L1拉格朗日點(diǎn)的偶極磁場(chǎng)能夠抵消太陽(yáng)風(fēng)，實(shí)現(xiàn)火星大氣層的新平衡。目前，火星大氣通過(guò)火山噴發(fā)和凝結(jié)達(dá)到了平衡，但表面氣壓僅為6毫巴(低于地球海平面氣壓的1%)。

如此，火星大氣層將隨時(shí)間自然變厚，增加了人類探索和殖民的可能性。據(jù)Green和他的同事稱，這將引起平均溫度上升4攝氏度，足以融化北極冰帽的干冰并引起溫室效應(yīng)，從而進(jìn)一步加熱大氣，融化冰帽的冰川。

根據(jù)計(jì)算，Green和他的同事估計(jì)這將使火星的海洋規(guī)?；謴?fù)到數(shù)十億年前的七分之一，促進(jìn)當(dāng)前和世紀(jì)中葉的人類探索。“一個(gè)在氣壓和溫度方面增強(qiáng)的火星大氣層，能使地表存在大量的流動(dòng)水，對(duì)科學(xué)和2040年代以后的人類探索大有助益。此外，增強(qiáng)的大氣層將允許更大重量裝備降落到地表，防御大部分宇宙和太陽(yáng)粒子輻射，擴(kuò)展氧氣提取的能力，提供‘流動(dòng)空氣’溫室使得植物生長(zhǎng)生存。” Green舉例道。

Green和他的同事說(shuō)，這些條件同樣將允許人類探索者進(jìn)行更細(xì)致的星球研究，幫助他們決定星球的宜居性，因?yàn)橹T多顯示這里曾經(jīng)適宜居住(比如液態(tài)水)的跡象正逐漸浮出表面。如果該提議可以在幾十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)，無(wú)疑將幫助推進(jìn)殖民進(jìn)程。