利用二氧化硅气凝胶通过固态温室效应实现火星宜居性
地球与行星天体物理
2019-07-23 v1
摘要
现今火星表面的低温与高紫外线（UV）辐射水平，使得生命除可能在有限的地下生态位外无处存活。此前已有若干使火星表面更宜居的设想，但均涉及大规模环境改造，在可预见的未来远超人类能力。本文提出解决该问题的新途径。我们表明，通过类似于地球大气温室效应的固态形式，未来可使火星表面广大区域对光合生命宜居。具体而言，我们通过实验与建模证明：在火星环境条件下，一层 2 至 3 厘米厚的二氧化硅（SiO2）气凝胶可同时透射足以供光合作用的可见光、阻挡有害紫外辐射，并无须任何内部热源而永久将下方温度升至水的熔点以上。因此，在火星表面冰富集区域上方放置二氧化硅气凝胶屏蔽层，可使光合生命以极小后续干预在其上存活。这种区域化使火星宜居的途径远比全球大气改造可行。此外，它可从最少资源出发系统推进，并可在当今地球极端环境中进一步测试。
引用
@article{arxiv.1907.09089,
title = {Enabling martian habitability with silica aerogel via the solid-state greenhouse effect},
author = {R. Wordsworth and L. Kerber and C. Cockell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.09089},
year = {2019}
}
备注
15 pages, 5 figures, published in Nature Astronomy July 15, 2019