Вы знали, что Марс когда-то был земным миром?
Когда жизнь зародилась на нашей водной планете примерно 3,5–4 миллиарда лет назад, Марс также был домом для озер с жидкой водой и, возможно, текущих рек . В сочетании с плотной атмосферой, магнитным полем для защиты от радиации и множеством органических молекул Марс имел благоприятные условия для формирования и поддержания жизни в том виде , в каком мы ее знаем.
Однако Марс, вероятно, оставался обитаемым недолго. Красная планета потеряла свое магнитное поле где-то между 3 и 4 миллиардами лет назад, что позволило солнечному ветру - непрерывному потоку энергичных частиц, исходящих от Солнца - ударить и оторвать большую часть атмосферы планеты и поверхностных вод, повернувшись Марс в холодной пустыне, которую мы видим сегодня.
Можем ли мы обратить вспять эффекты природы и снова терраформировать Марс в пригодную для жизни планету? И что для этого нужно?
Прогрев Красной планеты
Атмосфера Марса слишком тонкая и холодная, чтобы поддерживать на поверхности жидкую воду. При атмосферном давлении всего 0,6% от земного, любая поверхностная вода быстро испарится или замерзнет, как это было на спускаемом аппарате НАСА Phoenix в 2008 год .
Есть несколько различных школ мысли о том, как - или если - мы могли бы нагреть атмосферу Марса и сделать ее более благоприятной для жизни. Илон Маск предположил, например, что мы могли бы терраформировать Марс, взрывая ядерные бомбы над его полярными шапками . Он говорит, что радиация не будет проблемой, поскольку взрыв произойдет в космосе над полюсами, но выделение тепла приведет к испарению замороженного углекислого газа, чтобы тепличный воздух нагрел планету и растопил водяной лед.
Ядерная бомба на Марсе поднимает множество научных, этических и юридических вопросов. С научной точки зрения исследователи подсчитали, что образовавшийся в результате талый водяной лед может легко покрыть планету на глубину нескольких десятков метров, но, вероятно, это не продлится долго. Углекислый газ, добавленный в атмосферу Марса в результате испарения полярных шапок, только удвоит давление , что далеко от давления, сравнимого с Землей, необходимого для условий, достаточно теплых, чтобы поддерживать поверхностную жидкую воду и атмосферный водяной пар.
Марс имеет более обильные источники углекислого газа, такие как те, которые заблокированы в боевой почве, и прочно связанный углерод в минералах. Но, основываясь на спутниковых данных НАСА и ЕКА за 20 лет, исследователи подсчитали, что даже если мы будем добывать всю поверхность Марса на предмет содержания углекислого газа, атмосферное давление все равно будет составлять всего около 10-14% от земного. Это соответствует повышению средней температуры примерно на 10 градусов по Цельсию - недостаточно для поддержания жидкой воды.
Чтобы рассмотреть все это в перспективе: нам потребуется больше углекислого газа для значимого разогрева Марса, чем люди выпустили за всю нашу историю на Земле. Таким образом, терраформирование Марса - непростая задача, которая кажется невозможной с использованием современных технологий.
С будущими технологическими достижениями мы, возможно, сможем добывать минералы глубоко в коре Марса, которые могут содержать значительно больше углекислого газа и воды . Но размеры этих погребенных отложений в настоящее время неизвестны и не подтверждаются спутниковыми данными. Мы также могли бы искусственно ввести улавливающие тепло газы, которые превосходят углекислый газ, например хлорфторуглероды. Однако эти газы недолговечны, поэтому процесс необходимо будет повторить в больших масштабах, чтобы Марс оставался теплым.
Другая идея - импортировать газы, перенаправляя кометы и астероиды на Марс. Однако это не совсем практично, так как потребовалось бы чрезмерное количество ударов, чтобы добиться каких-либо значимых изменений.
Короче говоря, кажется невероятным, что мы могли бы превратить Марс в планету, более похожую на Землю. Между тем, рассчитанная на несколько десятилетий программа НАСА по Марсу стремится понять, насколько планета пригодна для жизни в прошлом или настоящем. Ближайшие исследователи Марса, вероятно, будут жить в закрытых структурах на поверхности или под землей , построенных из материалов с Красной планеты. А пока потенциальным терраформаторам придется смиренно отточить свои идеи о том, как превратить Марс в открытый мир.