地球化改造是指改造行星或卫星，使其适宜人类及其他类地生命生存的过程。这一概念涉及将外星世界的大气、温度和地表条件变得接近地球环境，例如向大气中添加氧气、在地表形成液态水以及建立稳定气候等。
    众多地球化改造对象里，火星是个“热门选手”，相关方案五花八门，从释放温室气体到引入能在数千年间逐步产生氧气的微生物都有。
    长时间以来，改造火星一直属于科幻范畴——这一构想激发了数代人的想象，但严肃的科学家大都认为这是不可能的。最近，一篇发表在arXiv上的新论文指出，是时候将地球化改造火星作为一个研究项目来认真对待了，因为多个领域的技术突破已使改造火星从“不可能”转变为“可能（但极其困难）”。

图片来自NASA。
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    论文作者认为，问题不再是地球化改造在物理上是否可行，而是我们是否应该追求它，以及我们如何才能完成这样一项不可思议的任务。文章把改造火星分成了三个阶段展开：
    首先是升温阶段，通过人工气溶胶或温室气体在数十年内使火星平均温度上升数十度。最新研究表明，火星上蕴藏的水冰足以形成面积近400万平方公里、深度达300米的海洋。温度升高约30°C可能会使这些冰冻融化，从而为地表液态水创造条件。
    第二阶段是建立微生物生命，合成生物学在此发挥了关键作用。研究人员提议改造嗜极微生物（能在极端环境中生存的微生物），使其兼具耐高温、抗辐射、耐压等特性。这些顽强生物有望在数十年内形成覆盖火星的藻类状植被，通过光合作用缓慢改造大气。
    最后一个阶段跨越数百年乃至数千年，形成一个厚度足以支持复杂生命的富氧大气层。研究小组建议从100米高的巨大穹顶栖息地开始：在这里通过光合作用或水电解产生可呼吸的空气。而在穹顶之外，不断扩散的植被将逐渐为更广阔的大气输送氧气。这一自然过程需要耗时千年，但最终，人类探险者可以离开穹顶，在火星地表生活。
    该研究同时还强调了亟待解决的一些问题：火星广袤冰盖下面隐藏着什么？在更温暖潮湿的大气环境中，沙尘暴会变成什么样？大规模水电解所需材料是否充足？这些资源能否在火星就地获取，还是需要耗资从地球运送？
    在技术挑战之外还有伦理问题：如果我们决定改造火星，我们将以一种不可逆的方式改变它。火星有自己的行星演化史，地球化改造则会终结我们研究原始记录的机会。如果火星上存在生命——哪怕仅是微生物形式——我们的改造也可能会彻底摧毁它们。

来源 / https://phys.org/news/2025-10-mars-green.html 中国国家天文