多年来，从科幻小说到科学研究，人类都考虑了移民火星的可能性，许多火星殖民概念是“外星环境地球化”（terraforming），直接让火星蜕变成第二个地球，而非额外建置生命维护系统。但现在一篇新论文表明，人类想以现有技术将火星“地球化”，既能不穿太空服、不带氧气罩行走还要有绿地，根本是天方夜谭。
论文作者为美国太空总署行星科学家 Bruce Jakosky 及北亚利桑那大学行星科学家 Christopher Edwards，研究发表在《自然─天文学》期刊。
首先，为了让火星拥有液态水及浓厚大气，我们必须先提高火星的地表温度与气压，一个方法是利用温室气体。虽然火星主要大气组成成分就是二氧化碳，但太薄弱（火星大气总质量 25 兆吨，地球有 5,148 兆吨），且火星大气压力不及地球 1%（火星表面平均气压 6 百帕，地球为 1,013 百帕），任何液态水都会马上蒸发或冻结。
因此，我们必须释放储存在岩石和极地冰盖中的温室气体到大气层。
但 Bruce Jakosky 和 Christopher Edwards 利用过去 20 年来各种火星探测器的数据清点二氧化碳储藏量，很快便发现难关：真正能动用的二氧化碳太少（以人类技术可以挖到的二氧化碳）。火星二氧化碳最容易获得的来源是极地冰盖干冰，然而新分析表明，从冰盖蒸发的二氧化碳只够使火星压力增加 1 倍，加上其他零零种种来源，也顶多增加火星大气压力 3 倍──都还不到地球大气压力 2%。
接着，研究人员计算二氧化碳含量释放后发现也于事无补，因为火星升温不到 10℃，但火星平均气温为零下 60℃，等冬天时更会下降到连大气的二氧化碳都凝结成表面冰。
（Source：NASA）
SpaceX 首席执行官伊隆‧马斯克（Elon Musk）青睐直接以核弹引爆二氧化碳储层，但宾夕法尼亚州立大学地球科学家 Michael Mann 对此提出疑问，引爆核弹带来大量灰尘微粒阻挡大部分阳光，更可能反使火星变冷而不是变暖。Bruce Jakosky 和 Christopher Edwards 回复《Space.com》表示，也许未来会找到某种可行的替代方法，但凭目前技术，释放火星二氧化碳的想法只能以失败告终。
有人提出引进其他气体如氯氟烃、氟基化合物，但这些气体寿命短，需要大规模制造技术，所以目前科学研究并未认真考虑这方法。
埋藏在火星地壳深处的含碳矿物能释放足够二氧化碳，使火星达到适合地球生物存活的大气压力，但这些沉积物的范围仍未知，且采取现有技术钻井需耗用大量能源。或者还有一个异想天开的想法，透过引导彗星、小行星撞击火星来产生挥发气体，不过研究人员计算后还是两手一摊，这大概需要撞击数以千颗的小天体才能使火星环境达标，太不切实际。
总而言之，所有结果都表明人类目前的技术无法让火星地球化，甚至未来也可能遥不可及。Bruce Jakosky 说，最好的办法还是更努力保护地球吧。
- Sorry, Elon. There’s Not Enough CO2 To Terraform Mars
- Can We Terraform Mars to Make It Earth-Like? Not Anytime Soon, Study Suggests
- Nobody Is Terraforming Mars Anytime Soon, NASA Says
- Mars Terraforming Not Possible Using Present-Day Technology
（首图为科学家对照早期与现今火星环境想像图，来源：NASA）
