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哪顆行星宜居?




水星





  水星是距離太陽最近的行星,這就像坐在一個重2 0 0千克、行為舉止不佳的人旁邊。如果你在水星上,白天的氣溫會高達(dá)4 3 0℃,這樣的溫度足以使鉛塊熔化。水星幾乎沒有大氣層,所以在被太陽炙烤的同時,你幾乎處在真空里,這會立即抽掉你肺里的空氣,蒸干你皮膚里的水分。缺乏大氣層還意味著你會受到強(qiáng)烈的太陽輻射(水星上空的太陽是地球上空太陽大小的2.5倍)。唯一的好處是,水星的重力只有地球的3 8%,如果你能活下去的話,你可以在上面輕松地跳來跳去。此時你會特別渴望夜晚的降臨,但是如果聽到水星上晝夜交替的周期是5 8天,你可能會不開心。


  一個月后,當(dāng)夜晚終于來臨,你最多也只能高興1分鐘,因?yàn)榇藭r的溫度是-1 7 0℃,比地球歷史上有記錄的最低氣溫(東方站,南極)還要低7 7℃。這是因?yàn)闆]有大氣層來維持和分散太陽的熱量。你仍然站在真空里,真是不方便。在將來的一個月里,你將會飽受低溫困擾,之后接著是炙熱難耐的高溫。你最好期望自己所處的是靠近兩極的區(qū)域,因?yàn)殡m然仍然身處嚴(yán)寒和無邊的黑暗,至少你不會缺水。從理論上講,在這里建立人類基地是可行的,但是優(yōu)勢很小。


金星






  金星的情況也不樂觀。


  金星有一個濃密到令人不可思議的大氣層,相比之下,真空顯得特別可愛,在水星上就像是坐在夏威夷海灘上吃烤蝦一樣舒適。拜訪金星的情況大概會是這樣的:


  首先,這里的空氣9 6%的成分是二氧化碳。


  其次,這里的氣壓是地球表面氣壓的9 0倍,因此,還沒等到吸入第一口氣,你就被立刻壓扁了。這種壓力相當(dāng)于在海底1 0 0 0米——是自由潛水深度世界紀(jì)錄的3倍。如果你有正常站立的方法,空氣阻力會大到想抬一下胳膊都像劃水一樣困難。


  再次,這里的地表溫度是4 6 5 ℃, 比鉛的熔點(diǎn)還要高7 7℃,整顆星球都處在這樣的高溫中。在夜晚(金星的晝夜交替周期也相當(dāng)長,甚至超過了它繞太陽的公轉(zhuǎn)周期),溫度也和白天一樣炙熱,因?yàn)闈?/span>密的大氣層把所有熱量都困住了。


  金星上的白天處在微弱的光線下,頭頂是橘紅色的云層。太陽只不過是空中一個亮度更高的光暈。這里的夜晚是沒有星光的徹底黑暗。無論是白天還是夜晚,你都身處一個高壓熔爐當(dāng)中。不過,至少這里不會有惱人的蟲子。



  鑒于以上幾點(diǎn),蘇聯(lián)發(fā)射的金星探測器“金星1 3”號還是相當(dāng)令人佩服的,它不但于1 9 8 2年降落在了金星表面,而且存活了1 2 7分鐘——這讓它有足夠的時間拍攝下面這兩張照片,這是我們至今僅有的兩張金星表面的圖片。


  金星表面倒是不存在風(fēng)的問題,微風(fēng)輕拂,但是從大氣層中向上走,情況很快就不一樣了。金星大氣層上部是另一個地獄——這里的持續(xù)風(fēng)速是地球上最高級別颶風(fēng)的2倍,同時伴隨硫酸液滴的拍打。


  然而奇特的是,如果你到達(dá)了金星大氣層頂端的就會發(fā)現(xiàn)這里的環(huán)境條件竟然是宜居的。金星云層的頂端溫度和壓力都與地球上相近,而且因?yàn)?/span>氧氣和氮?dú)庠谶@樣濃密的大氣層中會上升(就像地球大氣層中的氦氣一樣),這一層的空氣或許基本上是可以呼吸的。一些科學(xué)家真的在討論在金星大氣層5 0千米高度建設(shè)可以飄浮的人類城市的可能性。


  當(dāng)問到馬斯克有關(guān)金星的宜居性時,令人驚訝的是,他實(shí)際上認(rèn)為雖然“極度困難”,但是金星是可以變得宜居的。他說當(dāng)技術(shù)足夠先進(jìn)之后,會有某種方式將金星大氣層清理干凈,因此在遙遠(yuǎn)的未來,人類是可以向金星上殖民的。


火星




  如果火星是地球上的一個地方,沒有人會想去那里。但是在關(guān)于非地球行星宜居性的討論里,所有這些行星對居住來說都是一場噩夢,此時搬遷到火星上去聽起來就意外顯得很不錯了。


  基本上,火星就是一個比南極要冷,看起來像亞利桑那州的沙漠,空氣無法呼吸,人類如果暴露在太陽下,會被太陽輻射致死的地方。火星上任何一個地方都比地球上最不適宜居住的地方還要不適宜居住得多。但是這里的條件對建造一個封閉的人造棲息地來說,是足夠合理的。有了一個溫室花園一樣的棲息地,以及一套足夠好的太空服,你就真的可以在火星上生存了?;鹦巧仙?/span>至還有水,有很多,被束縛在兩極的冰里,如果你在一年中最好的時間到了火星上最好的地區(qū),還可以享受2 1℃的怡人氣溫。即使是在棲息地內(nèi)部透過窗戶向外看,你也至少知道外面挺舒適的。


  火星上的一天( 一個22 飛碟探索/2016.11SPECIAL FOCUS特別關(guān)注I“sol”)大約是2 4.5小時,這對人類和植物來說都很合適?;?/span>星的重力是地球的3 8%,基本上可以保持你正?;顒樱瑫r還能讓你享受到一些低重力環(huán)境獨(dú)有的好處,比如彈跳4米扣籃,或者住在公寓樓第二層,早上從窗戶跳出去上班(1/ 3的重力意味著,地球上X 米高的平臺相當(dāng)于火星上3X 米高的平臺)。


  太陽系中最酷的旅游景點(diǎn)在火星上——太陽系最高的山,奧林帕斯隆起。



  它的面積可以裝下整個亞利桑那,高度會讓珠穆朗瑪峰看起來像個小山包。


  另外,火星上的峽谷會讓科羅拉多大峽谷看起來像是紙上的劃痕。


  后面我們還會對此進(jìn)行詳盡的解讀,但是從理論上講,如果投入足夠的精力和技術(shù),人類可以對火星的土壤進(jìn)行改造,而且在將來的某個時候,讓居住在上面變得令人愉快,擁有樹木和海洋,在室外不需要穿太空服。


火星上的峽谷


木星、土星、天王星和海王星



  希望你已經(jīng)好好享受了地板帶來的便利,因?yàn)檫@四顆行星都沒有堅(jiān)固的地面。


  4 6億年前,太空中有一團(tuán)巨大的氣體云,某種擾動觸發(fā)了它自身的坍縮。宇宙里的物質(zhì)太熟悉這意味著什么了——突然間到了黑色星期五,可以瘋狂采購了。這是一場瘋狂的競賽,請盡量收集盡可能多的物質(zhì)。每一顆恒星和行星都會告訴你,取勝的關(guān)鍵在于早一點(diǎn)獲得領(lǐng)先。如果你一開始就收集了最多的物質(zhì),你收集物質(zhì)就會越來越容易,而你也會因此變得越來越大,進(jìn)一步增加你的優(yōu)勢。一旦在早期建立了領(lǐng)先優(yōu)勢,其他天體就很難趕得上了。


  最終的獲勝者會變成恒星,其他天體就只能變成在今后1 0 0億年當(dāng)中繞恒星旋轉(zhuǎn)的行星,直到有一天恒星走向終結(jié),新一輪游戲又開始了。


  在太陽系,這場游戲的獲勝者是太陽,它在此過程中收集了整個氣體云中9 9.8%的物質(zhì)。此時,這場游戲變成了一場瓜分殘留物質(zhì)的血戰(zhàn)。那些收集了足夠多物質(zhì)的天體會成為行星,而收集不到足夠多物質(zhì)的天體只能成為衛(wèi)星,在今后的1 0 0億年當(dāng)中圍繞行星旋轉(zhuǎn)。


  如果運(yùn)氣不佳,既無法成為恒星、行星,也無法成為衛(wèi)星,就只能或者成為小行星——太陽系中無家可歸的天體,或者被更大一些的天體吸收,失去它們原本的身份。這是一個殘酷的世界。


  在這場比賽當(dāng)中,可能會發(fā)生一件尷尬的事情。有些物質(zhì)因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足,不知道太陽系形成的黃金法則——知道什么時候認(rèn)輸。水星、金星、地球和火星顯然早就認(rèn)清了情況,知道太陽的領(lǐng)先優(yōu)勢太明顯,于是放棄了當(dāng)明星的夢想,干起了普通的工作。它們改頭換面,成了行星。


  但是另外四顆氣體巨星,繼續(xù)著自己徒勞的收集過程,希望能扭轉(zhuǎn)局面。一旦這么做,就處在了一個糟糕的局面——成了一顆奇怪的“將是未是的恒星”。木星的組分是氫氣和氦氣,和太陽相同,但是木星沒有足夠的質(zhì)量來引發(fā)聚變,因此只能永遠(yuǎn)維持在目前的模樣。



  氣體巨星自己當(dāng)然不會承認(rèn)。一旦明確它們無法成為恒星,它們很快就變了說辭,裝作自己本來就想當(dāng)行星的?,F(xiàn)在,它們被遺棄在恒星和行星之間的一片不毛之地中,在未來1 0 0億年里作為沒有地表的腫脹行星存在。


  我們并不完全清楚像木星這樣的氣體巨星內(nèi)部到底是什么樣的。想要一探究竟,就需要穿過外部云層,強(qiáng)烈的重力(地球的2.5倍)會使得降落的速度越來越快,周圍會越變越暗,溫度越來越高,壓力逐漸增大。最終,四周變成漆黑一片,溫度會超過太陽表面溫度,而且由于上方大氣的巨大壓力,四周的氣體會被壓縮到難以和液體區(qū)分開來(這被叫作超臨界狀態(tài))。氫氣濃縮到了電子可以在原子間自由流動的程度,變成一片電流的海洋——導(dǎo)電金屬氫。木星是不是有一個固體的核心,目前還存在爭論。


  不存在爭論的是人類永遠(yuǎn)不會殖民木星。土星、天王星和海王星也同樣如此。


  但是,人類有可能殖民到木星和土星周圍有冰覆蓋的大型巖石質(zhì)衛(wèi)星上去,雖然那里可能會很冷。我們也可以搬到月球上去,但是它只比水星好一點(diǎn)——白天溫度可以將水變成蒸汽,夜間溫度能把氧氣變成液體,同樣沒有對太陽輻射的防護(hù)。


  當(dāng)問馬斯克除了火星之外人類還有哪些潛在的殖民地時,他說,如果我們的技術(shù)足夠先進(jìn),就有一大把可以去的地方——幾顆衛(wèi)星,為數(shù)不多的最大的幾顆小行星,如果足夠瘋狂還可以去水星和金星,但是他最后說:“火星是目前最好的選擇?!?/span>


  現(xiàn)在,你知道住在地球上有多好了嗎?我們擁有適宜的溫度,一個大氣壓的大氣,微風(fēng)拂面,暴風(fēng)雨是水組成的,豐富的液態(tài)海洋,地球磁場和大氣層保護(hù)我們免受太陽傷害,到處都有食物,空氣可以直接呼吸。只有在大量環(huán)境條件都處在精確的位置上時,我們才可以在不穿宇航服的情況下到室外散散步。所以,讓我們在忘掉這一切優(yōu)待之前,花7分鐘時間感激一下住在地球上這件奢侈的事情。


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