वैज्ञानिक: वातावरण को गर्म करने के लिए मंगल पर पर्याप्त CO₂ नहीं है। ध्रुव विस्फोट मदद नहीं करेगा

टेरफॉर्मफॉर्मिंग मंगल की अवधारणा विज्ञान कथा साहित्य में एक लंबे समय तक चलने वाला विषय है, और हाल के वर्षों में वैज्ञानिक हलकों में इसकी चर्चा की गई है। मंगल ग्रह पर उपनिवेशवादियों को भेजने के लिए नासा और व्यक्तिगत वाणिज्यिक कंपनियों द्वारा योजनाओं के अनावरण के बाद इस विषय में रुचि का एक नया उछाल आया। उदाहरण के लिए, एक निजी स्पेसएक्स कंपनी की सभी मौजूदा गतिविधियों को इस मुख्य लक्ष्य के लिए प्रारंभिक चरण माना जा सकता है।

मंगल पर एक दीर्घकालिक उपनिवेश का निर्माण स्वयं ग्रह को रहने योग्य बनाने के लिए योजना बनाता है ताकि इसे रहने योग्य बनाया जा सके और ऑक्सीजन की कमी, सौर वायु और ब्रह्मांडीय विकिरण के खतरे से जुड़े उपनिवेशवादियों के जोखिमों को कम किया जा सके। बदले में, टेरफॉर्मफॉर्मिंग में खोए हुए मार्टियन वातावरण की बहाली और एक चुंबकीय ढाल या विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र जनरेटर की स्थापना शामिल है।

सबसे कठिन चरण वातावरण की बहाली है। क्या यह संभव है?

दो दिन पहले, जर्नल नेचर एस्ट्रोनॉमी ने एक वैज्ञानिक लेख प्रकाशित किया था जिसमें टेरारफॉर्मिंग मार्स और मुख्य समस्या के विषय पर विस्तार से चर्चा की गई थी - जहां पर्याप्त कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ ₂ ) प्राप्त करने के लिए। लेखक - ब्रूस जैकोस्की (ब्रूस जैकोस्की) एटमॉस्फेरिक एंड स्पेस फिजिक्स की प्रयोगशाला से, यूनिवर्सिटी ऑफ कोलोराडो और क्रिस्टोफर एडवर्ड्स (क्रिस्टोफर एडवर्ड्स) भौतिकी और खगोल विज्ञान विभाग, उत्तरी एरिजोना विश्वविद्यालय से।

फोटो में: मार्स टोही ऑर्बिटर पर स्थापित दो उपकरणों से एक संयुक्त छवि। हरा रंग मंगल पर नील फॉसा ग्रैबेन क्षेत्र में उजागर कार्बोनेटों से मेल खाता है

मंगल के टेराफोर्मिंग के संभावित दृष्टिकोणों को पिछले वर्षों के वैज्ञानिक साहित्य में वर्णित किया गया है, जिसमें सागन (1971) और मैके एट अल (1991) , पीडीएफ के कार्य शामिल हैं । मैके एट अल के काम के अनुसार, दो संभावित दृष्टिकोण हैं:

1. दबाव को काफी हद तक बढ़ाएं ताकि लोग दबाव सूट या वर्कवियर के उपयोग के बिना काम कर सकें। इस दृष्टिकोण को वातावरण में ऑक्सीजन की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं है, साँस लेने के लिए पर्याप्त है। कॉलोनीवासी ऑक्सीजन मास्क का उपयोग कर सकते हैं, जो किसी भी स्थिति में स्पेससूट की तुलना में अधिक सुविधाजनक है।
2. वायुमंडलीय ग्रीनहाउस गैस एकाग्रता में इस हद तक वृद्धि हुई है कि मंगल पर तापमान एक स्तर पर पहुंच जाता है, जिस पर पानी एक तरल अवस्था में रह सकता है। उच्च तापमान और stably तरल पानी मंगल पर संचालन के सभी पहलुओं को बहुत सरल करेगा।

टेराफोर्मिंग के लिए दोनों दृष्टिकोणों को वातावरण में महत्वपूर्ण मात्रा में गैस के अतिरिक्त की आवश्यकता होती है ।

केवल ग्रीनहाउस गैसों को मार्टियन वातावरण में जोड़ा जा सकता है जो ग्रीनहाउस प्रभाव और तापमान में वृद्धि प्रदान करने के लिए सीओ ₂ और एच ₂ ओ हैं। हालांकि कुछ वैज्ञानिक अन्य गैसों के परिचय का सुझाव देते हैं, जैसे कि क्लोरोफ्लोरोकार्बन, इस काम के लेखक इस विकल्प को एक संदिग्ध विकल्प मानते हैं। अच्छा ग्रीनहाउस गैस सीएच ₄ और एच ₂ भी बड़ी मात्रा में अनुपस्थित _हैं , इसलिए, लेखक केवल सीओ ₂ और एच ₂ ओ मानते हैं।

तो, वायुमंडलीय वार्मिंग की पिछली गणना से पता चला है कि अकेले पानी महत्वपूर्ण वार्मिंग प्रदान करने में सक्षम नहीं है। तापमान वातावरण में पर्याप्त वाष्प को मौजूद नहीं होने देगा। इसलिए, सीओ _{2 के} साथ वातावरण को प्रीहेट करना आवश्यक है। केवल यह गैस बनी हुई है। लेकिन क्या वातावरण के घनत्व को बढ़ाने और ग्रीनहाउस प्रभाव पैदा करने के लिए मंगल पर पर्याप्त कार्बन डाइऑक्साइड का भंडार है? मौजूदा स्टॉक की सूची शोधकर्ताओं का मुख्य कार्य बन गया है।


मंगल पर वैश्विक कार्बन डाइऑक्साइड

वैज्ञानिक गैर-वायुमंडलीय सीओ ₂ के मौजूदा जलाशयों की सूची बनाते हैं और इस आशय का मूल्यांकन करते हैं कि यह गैस वायुमंडल में रिलीज होगी, अर्थात यह अपने घनत्व को कितना बढ़ाएगा। उन्होंने यह भी अनुमान लगाया कि ग्रह पर पहले मौजूद सीओ ₂ की मात्रा नष्ट हो गई थी, लेकिन ग्रह पर सुरक्षात्मक चुंबकीय क्षेत्र के अचानक गायब होने के बाद सौर हवा के प्रभाव में अंतरिक्ष में बिखरे हुए थे।

लेखकों ने निष्कर्ष निकाला कि मंगल पर मौजूदा सीओ ₂ भंडार ग्रह को टेरारफॉर्म करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। यहां तक ​​कि अगर सभी कार्बन डाइऑक्साइड को ध्रुवीय बर्फ से वातावरण में निकाला जाता है, तो वातावरण का घनत्व पृथ्वी के अधिकतम 2% तक बढ़ जाएगा।

स्मरण करो कि एलोन मस्क ने पहले ही इस समस्या का अध्ययन कर लिया था और सीओ ₂ और एच ₂ ओ की आवश्यक राशि जारी करने के लिए मार्टियन पोल को उड़ाने का सुझाव दिया था। वैज्ञानिकों के अनुसार, यह विधि मदद नहीं करेगी। यहां तक ​​कि अगर हम सीओ ₂ की अधिकतम संभव मात्रा मानते हैं और सभी ग्लेशियरों को पूरी तरह से पिघला देते हैं, तो वातावरण का घनत्व अभी भी पृथ्वी के 15% से अधिक नहीं बढ़ेगा।

सैद्धांतिक रूप से, सीओ ₂ को मार्टियन क्रस्ट में खनिजों को गर्म करके प्राप्त किया जा सकता है। नीली फोसाए में हड़पने की तस्वीरें काफी बड़ी मात्रा में कार्बोनेट को गहराई से इंगित करती हैं। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि इस तरह आप वातावरण के घनत्व को पृथ्वी तक बढ़ा सकते हैं। लेकिन इसके लिए आपको आवश्यकता होगी:

• पूरी तरह से ध्रुवीय टोपियां और ग्लेशियर पिघलते हैं;
• खनिजों को उजागर करने वाले ग्रह की पूरी सतह को साफ करें;
• मार्टियन क्रस्ट में सभी कार्बोनेट को गर्म करें ताकि वे कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन करें (और उन्हें लगातार गर्म करना जारी रखें ताकि वे वापस अवशोषित न करें।

व्यवहार में, लेखकों का मानना ​​है, यह संभावना नहीं है कि हम मंगल ग्रह का निवासी सीओ ₂ का उपयोग करके पृथ्वी के घनत्व का 1.5-2% से अधिक वायुमंडलीय घनत्व बढ़ाने में सक्षम होंगे।

साइंटिफिक एस्ट्रोनॉमी (doi: 10.1038 / s41550-018-0529-6, pdf ) जर्नल में वैज्ञानिक लेख 30 जुलाई, 2018 को प्रकाशित हुआ था।