Teraformiranje Marsa: Inženjering aerosola za zagrevanje planete

Kad god ljudi stignu na Mars, shvatiće da je to teško mesto za život. Mars je hladan, sa prosečnom temperaturom površine od -55 stepeni Celzijusovih; temperature mogu pasti na -125 stepeni sa peščanim olujama koje traju mesecima; atmosfera je veoma tanka i skoro sva ugljen-dioksid; i sva voda je zamrznuta i pomešana sa ledom sačinjenim od ugljen-dioksida.

Takođe, solarno zračenje će biti opasno na površini Marsa pošto planeta nema ozonski omotač da blokira ultraljubičasto zračenje, naročito tokom solarnih baklji.

Preporučujemo

Novi Marsovci će morati da žive ispod površine dok jednog dana Mars možda ne bude mogao da se teraformira, ako ne da izgleda baš kao Zemlja, barem u planetu gostoljubiviju za krhka ljudska bića.

Postoje argumenti za i protiv teraformiranja Marsa. Ako se bude teraformiralo, jedan od prvih predloga je da se poveća efekat staklene bašte putem topljenja ledenih kapa od ugljen-dioksida.

Ilon Mask je predložio upotrebu kontinuiranih nuklearnih eksplozija niskog učinka radi simulacije veštačkih sunaca. Međutim, rad iz 2018. godine izneo je kritiku da ta ideja može povećati efekat staklene bašte na Marsu od prirodnih 5 stepeni sa pritiskom od 6 milibara do najviše 20 milibara sa porastom od 10 stepeni za površinsku temperaturu. To nije dovoljno da se dostigne 30 stepeni ili veće zagrevanje potrebno za stabilnu tečnu vodu na površini.

Inženjering aerosola kao alternativa

Poslednjih godina su predložene nove metode koje bi mogle zagrejati Mars na druge načine, uključujući aerosole koji kreiraju infracrveno zračenje. Međutim, zasad su modeli koji analiziraju ovaj scenario bili pojednostavljeni – pretpostavljali su da bi bilo koji aerosoli imali statičnu, nepromenljivu distribuciju umesto da uključuju kretanje i dinamičko ponašanje aerosola.

Istraživači iz Sjedinjenih Država, Ujedinjenog Kraljevstva i Brazila sad su modelirali ispuštanje aerosola u Marsovu atmosferu. Dva razmatrana slučaja bili su ispuštanje grafenskih diskova, prečnika oko 250 nm, i ispuštanje aluminijumskih štapića dužine oko 8 mikrona, prečnika 60 nm. Oba apsorbuju i raspršuju termalno infracrveno zračenje koje se diže sa površine planete.

Iako nijedna opcija nije optimizovana za zagrevanje (tako da njihovi rezultati ne predstavljaju gornju granicu zagrevanja), kreirani aerosoli imaju, prema planu, mnogo jaču interakciju sa termalnim infracrvenim zračenjem nego sa Sunčevom svetlošću.

Nakon otprilike 8 marsovskih godina, površinska temperatura je drastično skočila sa 3-4 stepena na oko 25 stepeni iznad stabilne temperature Marsa, a nakon otprilike 15 godina temperatura se ustalila na oko 35 stepeni. Ovo bi trebalo da bude dovoljno da omogući tečnu vodu na površini Marsa.

Model je pokazao da zagrevanje zavisi samo umereno od godišnjeg doba na Marsu, varirajući za oko ± 5 stepeni. Ako bi se ispuštanje aerosola prekinulo neposredno pre oštrog porasta temperature, atmosfera bi se vratila na svoju temperaturu pre ispuštanja za samo otprilike 4 marsovske godine.

Autori napominju da se ova studija bavi samo nekim aspektima pitanja kako ispuštanje infracrveno aktivnih čestica može modifikovati klimu Marsa: atmosferski procesi su inherentno složeni i mnoga otvorena pitanja ostaju, uključujući ona o hidrološkom ciklusu i ublažavanju aglomeracije.

Niža atmosfera iznad tačke smrzavanja vode dobijala bi vodenu paru, što je takođe gas sa efektom staklene bašte, koji bi izazvao još veće zagrevanje. Ipak, takođe je moguće da aerosoli mogu delovati kao ledena jezgra ili kondenzaciona jezgra oblaka, što bi moglo izvući neke čestice aerosola iz atmosfere.

Međutim, mogućnost jačih površinskih vetrova mogla bi podići više prašine, što je pozitivna reakcija. Kao kod globalnih klimatskih modela Zemlje, atmosferski aerosoli su složeni sa interakcijama i spregama u svakom pravcu, i zahtevaju dalje proučavanje i ovde i tamo.

(Telegraf Nauka/Phys.org)