把大氣層還給火星的話，是否會變得生機勃勃？

火星往事

地球無疑是幸運的，有厚厚的大氣層，有水，有適宜的溫度，生命得以在此繁衍生息。

獲益的我們應該感謝地球的磁場，試著想像一下如果沒有地球磁場，地球會是什麼模樣？大概大氣早被太陽風剝離了，地球會變得乾燥寒冷，生命也難以生存。如今的火星就是這個樣子，只有部分磁場，大氣稀薄，十分寒冷。

但是，曾經的火星可不是如今這般。

很久很久以前，大約35億年前，火星也曾有著厚厚的大氣層，如同裹著棉衣，自然不會像現在這般寒冷，那時的溫度正好，有大量的液態水在這個星球的表面流動，也許還有湖泊和海洋，說不定曾有生命存在過。

火星也曾有強大的磁場，科學家認為在火星形成之初的5~10億年的時間裡會形成磁場。和地球一樣，火星的磁場是由於內核的高溫高壓產生的。然而，火星內核卻逐漸冷卻了，冷卻的內核無法繼續為磁場提供動力，火星磁場也就逐漸停止了工作，到如今只剩下部分磁場了。火星失去磁場後，無法牢牢地抓住大氣，將近90%的大氣被高速太陽風剝離，火星也在時間的流逝中漸漸成為了如今的模樣。

這不禁讓我們思考，如果給火星造一個磁場，是否能夠將大氣層還給火星，火星是否就能夠有適宜的溫度，有液態水，適宜生命的生存？

造一個磁場

不僅地球在變暖，火星也在變暖。許多專家認為，自然條件下，未來火星的溫度會逐漸升高，並且能夠重新獲得足夠厚的大氣層。溫度的升高會使火星北極冰冠的乾冰升華釋放出二氧化碳，加速溫度的升高。冰冠的水冰也會逐漸融化，形成液態水。這是火星變化的趨勢。只不過，這一變化要花上7億年的時間，這個時間對於人類來說，太長。因此人類想要自己動手，將這一變化提前。行星的大氣從哪兒來？類地行星或衛星的稀薄大氣主要來源於釋氣。釋氣指的是物質因為分解等變化釋放出氣體。火星上同樣有釋氣現象，但這些氣體卻不能累積下來，因為有太陽風的存在。

太陽風是怎樣形成的呢？原來，太陽表面的氫、氦等原子，在太陽日冕層的高溫下，被電離成質子、原子核和電子。帶電粒子運動速度極快，能夠掙脫太陽引力向外拋灑，形成太陽風，太陽風的速度在250km/s~750km/s之間。這樣高速的太陽風能輕易將行星上裸露的大氣拐走。科學家發現，火星上太陽風所剝離的大氣與火星釋氣所放出的大氣在某種程度上達到平衡。如果能夠阻擋或減小太陽風的影響，那麼火星大氣就能夠逐漸累積起來。

以我們在地球上的生活經驗來看，阻擋太陽風最有效的便是磁場。那麼磁場該怎麼造？

人造磁場運用的是電生磁原理。在火星與太陽之間的拉格朗日點L1處放置一個大型磁偶極子。

磁偶極子是封閉循環的電流，放置的這個磁偶極子能夠產生一個人造磁場。在L1處，磁偶極子產生的人造磁場軌道周期將與火星的軌道周期一致，相對太陽和火星位置不變。而火星的位置位於這個磁場的磁尾中。太陽風將磁場中束縛的等離子吹走，形成磁尾，磁尾可以延伸到很遠的地方，例如地球磁場的磁尾可以延伸到月球軌道以外。但是等離子不會一去不復返，它們延伸到磁尾終端後會返回到磁場中。由於磁場的阻擋作用削弱了太陽風對火星大氣的剝離，在釋氣的作用下，火星大氣逐漸累積。

人造磁場難題多

人造磁場的難點在於火星的狀況並不是一成不變的，造磁場還得將火星各種條件的變化考慮在內，但是科學家認為這些難題都可以解決。

那麼有了新磁場的火星到什麼時候才能夠適宜人類居住呢？關於這點現在還無法確定，因為目前火星平均晝夜溫差達到約77℃，要達到適宜人類居住的溫度，火星大氣要顯著增多。美國宇航局行星科學部部長詹姆斯·格林認為到21世紀中期，科學家們就能夠做出判斷。

另外還需要考慮人造磁場是否對太陽風起到阻擋作用。火星氣象專家模擬人造磁場對太陽風阻礙作用，在模擬中，人造磁場的強度是地球磁場的1.6倍。結果發現，只要磁場足夠強，那麼對太陽風的阻擋作用是非常可觀的，所以運用人造磁場阻擋太陽風是完全可行的。並且，有最新的研究表明，小型的人造磁場已經可以運用於保護航天員和宇宙飛船了，如果能夠造出更大的磁場，也能將火星納入保護範圍。

給火星造磁場，還火星大氣層，聽起來似乎是天方夜譚，但只要科技不斷發展，對火星研究更加透徹，也並非不可能。人類在宇宙中遍尋不得宜居之地，也許我們能夠在我們的鄰居那兒自己構造一個宜居的新家園。

小貼士：

在天體力學中，兩個天體環繞運行，空間中有五個位置能夠放入第三個物體，使這個物質與其他兩個天體保持相對靜止，這五個位置稱做拉格朗日點。這五個位置分別被命名為L1、L2、L3、L4、L5，其中L1位於兩個天體之間的連線上。

磁偶極子

磁偶極子是類比電子和質子（二者合稱電偶極子）而建立的物理模型。磁偶極子是一段封閉迴路電流，可產生磁場。地磁場也可以看作是由磁偶極子產生的場。

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