史宇
《流浪地球》中,讓美國人不理解的是:“我們美國人拍科幻片一旦地球出現危機就離開了,會去尋找一個新的星球。而你們中國人不是,你們跑路都帶著家。”
一光年約有九萬四千六百億公里,太陽系與最近的恒星比鄰星的距離是4.3光年。在如此浩大、寬廣的世界中,人類從未放棄過尋找一個可供人類生老病死、相愛相愛的星球。帶著地球,或者告別地球,在宇宙中漂泊,去下一個恒星系開天辟地、買房置業,這是我們這樣的文明的庸俗之處,也是生存意義上的一種終極浪漫。
“土衛二”的浪漫幻想
對于搬離賴以生存的地球,遷往太陽系中另外的宜居星球,人類已經幻想了很長時間。
其中,最為主流的說法就是:在幾十億年后,太陽膨脹成了一顆紅巨星,地球上的海水將被蒸干,大氣被灼燒殆盡。地球上的生命徹底終結,但是在外層太陽系,好戲才剛剛開始。木衛二和土衛二將會融化成一片汪洋,為任何后人類時代的生命形式提供避難所,而它們原本的家園已浸泡在了巖漿里。
根據美國天文學家拉美西斯·拉米雷茲和麗薩·卡爾滕內格所建立的新模型,這至少是人類和太陽系一種可能的命運。科學家們研究發現,隨著我們的太陽衰老膨脹,外層太陽系中的冰凍衛星可能會變得宜居。
“我們已經知道,未來太陽會變得過于炎熱和明亮,使得地球上的生命無法存活,”卡爾滕內格表示,“科幻小說經常講述人類搬到火星或更遠的地方居住的故事。現在我們知道該往哪兒搬了。”
這一研究為人類的浪漫幻想——在太陽衰老后移民到離太陽更遠的軌道——提供了支持,它同時還意味著,現在被困于冰凍衛星表面之下的任何外星生命都有可能在五十億年后大爆發,當環境越來越熱,這些生命將開始繁衍和演化。
到目前為止,熱衷于在太陽系之外尋找宜居世界的天文學家們非常關注那些與地球相似的行星和與太陽相似的恒星。
當科學家們的推演成真,太陽在大約五十億年后膨脹成一個紅巨星時,寒冷的外層地區會變得更宜居。而類似的宜居帶的演化將在整個銀河系范圍內上演。
在做了一系列模擬后,拉米雷茲和卡爾滕內格得出結論,未來太陽系的紅巨星宜居帶將會持續大約五億年。但質量較小的恒星能維持紅巨星狀態長達九十億年,其宜居帶維持的時間比地球上的生命存在至今的時間還要長。
近年來,木衛二和土衛二這兩顆外層太陽系的冰凍衛星已被標記為外星生命可能的居住堡壘。這兩顆衛星都有高溫巖質的核心,而且就土衛二而言,已經有確鑿的證據證明在其整個星球表面之下有海洋存在。這個研究中的一個非常吸引人的暗示是,像土衛二這樣的冰冷世界,在遙遠的未來也許會演化成一個水上天堂。到那個時候,任何被封鎖在深海的生命也許會延伸至表面,產生與地球相似的生物圈,可以被外星球上的天文學家觀測到。
若是人類真的有機會在未來去土衛二生存,那么他們所要考慮的也許是建造一個巨大的深海城堡。
在火星上蓋房子
一直以來,人類尋找宜居星球工作的重心都放在火星。它的自轉周期和地球相似,只是離太陽遠了一點。火星表面也有水,雖然是冰凍的。至少它過去有大量的水,而且還可能有過生命。
雖然人們常把火星當作最好的改造對象,但要在火星上生活,挑戰是巨大的。今天火星的大氣不足以保留液態水,而且任何對其大氣進行改造的努力都會困難重重。太陽風會不斷地把它剝掉,火星卻沒有磁場能夠保護自己。這一切都要歸咎于火星的體積,它太小了,內核比地球冷卻得要快。重新激活火星磁場幾乎是不可能的,所以只好用燒炭來維持氣壓。
在很多科幻文學中,作者將移民火星作為創作的主題。而科學家們的發現也逐漸為這些說法提供支撐。近年來,甚至有科學家研究發現:火星土壤或許能直接充當建筑材料。
根據這項材料科學的研究報告稱,科學家模擬了火星壤,也就是化學成分與火星土壤極其相似的物質,可以被壓縮成固體,而這種固體具有充當建筑材料的潛力。研究團隊還發現,火星土壤中常見的納米顆粒氧化鐵在這一過程中充當了黏合劑。由此科學家認為,火星上的自黏性土壤可被進一步壓縮成高強度的結構材料。
就地取材建房子之前,總還是要有個臨時住所——居住艙。居住艙具有溫度、濕度和空氣調節功能,航天員在居住艙內活動不需要穿著笨重的艙外宇航服,他們可以穿得和地面上一樣。這是人類未來探索火星之前,必須要解決的重要前提。
現實中,NASA在休斯敦的約翰遜航天中心建立了火星生存模擬系統,航天員在那里進行訓練,為在火星上長期生存做準備。火星生存模擬系統擁有獨立的生命保障系統,分為上下兩層,包括起居間、工作站及模擬氣閘艙。根據實驗效果,目前這套系統還在進一步改進,以適應未來的火星表面生存和作業。
除此之外,想要實現在火星上居住人類還需解決大量的問題。比如在火星上人類所要承受的輻射、還有水與氧氣、食物等眾多問題。
火星的自然環境與地球最相似,是太陽系中唯一經改造后適合人類長期居住的天體。然而,人類探索火星的道路將充滿挑戰,但這種挑戰和冒險精神,才是人類社會蓬勃發展的原生動力。在未來可預見的時間內,人類將首次登陸火星表面,實現載人登陸火星后,將朝著建立火星前哨站、改造火星環境、火星移民的長遠目標逐步邁進。
“殖民金星”計劃
在所有的“地球移民”計劃里,“殖民金星”是一個聽起來有點瘋狂的暢想。
雖然這個世界的溫度無論晝夜常年維持在465℃,足以燒死一切生物;雖然人類造訪這個世界的探測器最長只工作了幾秒;雖然人類一到那里都會變成外焦里嫩的烤肉。但這并不妨礙人類做出大膽假設。
很難想象金星能夠成為候選地,它的大氣壓是地球90倍,覆蓋全球的硫酸云能把太陽熱量的90%都保留下來。除非,人類把目光投向金星最柔弱的部分——大氣——并把這種柔弱變成一種強大的力量。地球大氣的78%是氮 ,21%是氧,這是兩種非常輕的氣體。而金星大氣96.5%是二氧化碳,大氣的稠密程度比地球高50%。
這意味著假如用地球上的空氣充一個氣球,它在金星上是能夠飛起來的。而且由于金星上存在盛行風,這個氣球每110小時就能作一次環球旅行。
如果用鋼鐵來制造一個“氣球”,只需2.5cm厚,無所謂形狀,里面充滿空氣,氣壓和地球保持一致。然后把這艘“飛艇”送到金星,它就會漂浮在距金星地表50-65公里的地方。在這個高度,金星的氣壓、溫度和地球是相當的,而且高于恐怖的硫酸云。
這里也能免受太陽風的傷害,不過起作用的并非金星磁場,而是距金星表面150-300公里處的電離層。金星的上層大氣可能是太陽系內最像地球的環境。事實上已經有人在推測,這里可能已經存在著生命。
在這個陽光強烈的地方,人類只要自己解決食物問題,只要保護我們的設備不被硫酸云腐蝕,便可以用太陽能電板來發電。從金星大氣中獲取有用的成份,比如水和二氧化碳,然后用水培技術種莊稼,所以人類只需帶上氮氣和氧氣,然后就可以開始建設一個漂浮在空中的文明了。
事實上NASA已經有了這方面的設想,用“飛艇”載著宇航員在金星探險。科學家會在金星軌道上部署一個中繼探測器,用來傳輸飛行器探測到的數據,多年來科學家渴望了解關于金星大氣的一些謎團,這顆地球姊妹行星的命運與地球截然不同。
當然,這些在未發生之前都是一種假設。也很可能等到外層太陽系變得宜居,我們的后代已經生活在穿越半個銀河系才能到達的戴森球中的一架云服務器上。然而,沒有人知道未來究竟會怎樣。也許一些“頑固派”會選擇留在地球上,迎接殘酷的結局,等待著用聚變推進器把我們的古老家園推到安全的地方去。
無論如何,生命還有很多選擇,人類的“置業大計”永不停歇。