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1世紀以上にわたり、SF作家と科学者は、いつか火星への植民地化について推測しています。しかし、この考えに伴う多くの問題の1つは、極寒の火星の気候です。火星は地球よりはるかに寒いのは、太陽から遠いだけでなく、その薄い大気が強い温室効果をサポートしていないためです。
温室効果
太陽からの可視光が火星の表面に当たると、吸収されて熱に変換されます。惑星はこの熱の一部を赤外線の形で空間に再放射します。 CO2などの温室効果ガスは可視光線を透過しますが、光スペクトルの赤外線部分を強く吸収します。ガスは、熱を閉じ込めて温度を上げるブランケットとして機能します。この効果は温室のガラスに似ており、内部の空気を暖かく保ちます。
火星大気のガス
火星の大気は、体積で95％以上のCO2です。残りのガスは、窒素、アルゴン、酸素、一酸化炭素の混合物です。 CO2は強力な温室効果ガスであるため、火星には温室効果があります。しかし、火星の大気は非常に薄く、地球の大気の100倍も密度が低いため、非常に弱いです。
火星への歴史的な温室効果？
一部の科学者は、火星がかつてより強い温室効果を持っていると推測しています。たとえば、1971年、マリナー9宇宙船からのデータは、火星の表面温度がダストストーム中に大幅に上昇し、一時的に惑星の表面近くにより多くの熱を閉じ込めたことを示しました。天文学者カール・セーガンは、適切な条件下では、表面温度の十分な上昇が火星の極地の氷冠を溶かすだろうと指摘しました。これは、火星の雲が凍結したCO2でできているために可能でした。十分に加熱すると、CO2が大気を厚くし、さらなる温暖化に寄与します。サガンと他の天文学者は、この種の出来事がレッドプラネットの歴史の初期に起こったのではないかと推測しました。
火星をより住みやすいものにする
現在、火星への温室効果は非常に弱いです。しかし、一部の科学者は、大気を厚くすることで火星をより住みやすいものにすることが可能かどうか疑問に思っています。このアプローチは、より強力な温室効果を生み出し、火星をより温暖な惑星にする可能性があると彼らは言います。火星の極冠に含まれるCO2の量が明確ではないため、科学者は火星の表面を暖めるためにどのくらいのCO2が必要かを確かめています。他の可能性としては、大気にペルフルオロカーボン（PFC）などの異なる温室効果ガスを追加することが含まれます。