Ученые решили проверить, что произойдет, если создать искусственный парниковый эффект на Марсе путем распыления аэрозолей в атмосфере. Оказалось, что итог может оказаться неожиданным: вместо комфортных условий будущие колонисты окажутся среди жестокой стужи и сухого грунта.
Наиболее перспективными местами для будущих поселений называют равнины Амазония, Аркадия и Утопия, расположенные в умеренных северных широтах Марса.
Здесь планируют развернуть полноценную промышленную деятельность и начать постепенное преобразование планеты — сделать Марс похожим на Землю настолько, насколько это реально. Первым делом собираются нагреть атмосферу, и специалисты активно изучают возможные методы решения этой задачи.
Один из вариантов — распрыскивать в марсианский воздух специальные аэрозоли, создающие искусственный парниковый эффект. Исследователи предлагают использовать для этого алюминий и графен. Алюминий предполагается извлекать прямо из марсианского грунта, а графен производить из атмосферного углекислого газа.
Но пока неизвестно, насколько сложно реализовать такую идею. Команда исследователей из NASA, Чикагского университета и других научных организаций решила разобраться, какие конкретно изменения произойдут в атмосфере Марса при таком подходе.
Согласно их исследованию, опубликованному на сервере arXiv.org, глобально предложенная методика сработала бы: при распылении 1,25 литра аэрозоля каждую секунду за три года средняя температура поднимется примерно на 15°C, а увеличение дозировки до 3,75 литров обеспечит рост температуры на целых 35°C.
Однако детальная симуляция показала, что реальная картина может отличаться от ожиданий сторонников терраформации. Оказывается, повышенное содержание влаги в атмосфере создаст густые облака, которые повлияют на температуру совершенно иначе в разных местах и разное время суток.
Например, ночью возле экватора под этими облаками действительно будет теплее, поскольку они задерживают тепло, накопленное за день. Однако зимой в дневное время в средних широтах облачность сыграет роль зеркала, отражая солнечный свет назад в космос и снижая поступающее количество энергии.
Из-за этого зимой здесь станет на 40°C холоднее, чем было бы без облаков. Местный охлаждающий эффект оказывается сильнее общего потепления, делая условия практически прежними, если не хуже.
Кроме того, распределение влаги на Марсе становится несбалансированным: летом в северном полушарии большая часть испарившейся воды перемещается на юг и остается там, создавая диспропорцию.
Хотя в будущем благодаря общему повышению температур растает Южная полярная шапка, состоящая из водяного льда, она значительно уступает северной по объему и не сможет вернуть всю влагу обратно.
Важно отметить, что водянистый лед присутствует не только в полярных областях, но также в средней полосе, включая грунт равнин вроде Аркадии. Это значит, что потенциальная колония столкнется не только с суровыми морозами, но и иссушением почвы, лишившись важного ресурса — воды.
И наконец, самое удивительное открытие: изменить ситуацию простым прекращением выброса аэрозолей не получится. Даже если прекратить эксперименты, атмосфера Марса сохранит новые свойства еще десятки лет, оставаясь холодной и сухой.