绝缘材料可以复制地球大气层的影响在这颗红色星球,变暖的50°C

一个图像显示在实验中使用的硅气凝胶

来源:©R华兹华斯,L科伯和C Cockell / Springer大自然有限公司2019

二氧化硅气凝胶,表现为粒子(左)和一个瓷砖(右)所有已知材料的热导率最低的国家之一

传播薄薄的一层二氧化硅气凝胶在火星表面的温度足够高作物生长,科学家证明了使用模型的火星的气候。他们说这种干预可以改变地球表面在几十年,而不是大规模行星的世纪认为必要的修改。

二氧化硅气凝胶是相当透明的,但它的导热系数是所有已知材料的最低的国家之一,”说罗宾·华兹华斯在哈佛大学行星气候科学家。这些凝胶由纳米级的网络互连硅集群和超过97%的空气。

只有两到三厘米厚的涂层可以复制地球大气层的影响在这颗红色星球的表面,允许足够的可见光通过光合作用,同时增加底层表面的温度50°C。集中在一个模型,中纬度位置,建议这将是足以让水液体的深度在火星年几米。硅气凝胶也保护地球生命免受紫外线的波长。

“我们最初的灵感来源在火星表面,这是一个自然过程的固态温室效应,“华兹华斯说。光穿过干冰存款,创造温暖表面下被困的绝缘积雪。加热会导致爆炸释放有限公司2从行星轨道飞行器,产生黑斑可观测。

然而,大多数表面火星大气非常稀薄,不能召集温室效应足以提振温度高于水的熔点。之前的“火星地球化”理论提出了向大气中释放二氧化碳和水从火星极地冰等水库。然而,研究发现火星上的不足数量的水和二氧化碳增加温度高于水的熔点。

一个图像显示火星的固态温室适居性概念的示意图

来源:©R华兹华斯,L科伯和C Cockell / Springer大自然有限公司2019

宜居性概念的火星华兹华斯及其同事开发

华兹华斯的二氧化硅气凝胶垫覆盖表面,以提高温度足够的成长生活的基本形式,如藻类。大型高压穹顶可能最终被用于种植作物或维持人类居住环境。的面积越大,体积越大,越耐是昼夜和季节温度变化,“华兹华斯说。二氧化硅气凝胶本身非常脆弱,所以需要加强或与其他材料相结合。

我们不知道如何轻松地使用地球上的二氧化硅气凝胶制造技术可以适应火星环境。因此,有很多工作要做,火星上测试这个,”评论德国马丁内斯,行星科学家和火星月球和行星适居性专家协会在休斯顿,德克萨斯州。然而,他补充说,“一个很大的优势是,这种方法可以进一步在极端环境中测试今天在地球上”。

华兹华斯说球队现在计划运行现场测试等地区在智利阿塔卡马沙漠和南极洲的干谷,因为这些是最接近的近似,我们对火星表面的。他还表明,合成生物学可能参与改善火星的可居住性,利用生物硅藻等利用二氧化硅作为建筑材料。