Mars dan Bumi dalam skala - dapat dilihat seberapa jauh lebih besar dan seberapa ramah planet kita terhadap kehidupan daripada tetangga merah kitaDi seluruh alam semesta yang kita kenal, hanya ada satu planet yang mampu mendukung kehidupan cerdas yang kompleks: Bumi. Dan meskipun dunia yang jauh bergerak di sekitar bintang-bintang lain mungkin memiliki potensi yang mirip dengan yang terestrial, dan mereka bahkan dapat dihuni, kita masih harus belajar bagaimana melakukan perjalanan sejauh ini. Tetapi bagaimana jika kita melihat dunia lain di tata surya kita? Kandidat yang paling mungkin adalah Mars, yang, tampaknya, di masa lalu memiliki banyak properti yang sebanding dengan yang terestrial. Ada kemungkinan bahwa dengan sedikit bantuan, ia akan dapat kembali menjadi seperti itu. Pertanyaan tentang topik ini ditanyakan oleh pembaca kami:
Saya membaca berbagai bahan tentang topik ini, dan kebanyakan dari mereka menggambarkan bagaimana Anda bisa hidup di Mars saat ini, yang terlihat seperti perusahaan yang agak rumit. Dan sekarang kita juga belajar bahwa tanah di sana beracun dan dengan cepat membunuh bakteri. Tapi terraforming Mars yang sebenarnya? Tampak bagi saya bahwa tidak adanya medan magnet akan menjadi masalah terbesar, itulah sebabnya setiap atmosfer yang Anda buat hanya akan terbang jauh dari sana. Mengapa kita tidak mengubah Bumi - itu akan jauh lebih mudah!
Ada alasan bagus untuk sikap pesimistis terhadap apa yang bisa kita lakukan dengan teknologi kita saat ini, tetapi pada prinsipnya, mengubah Mars menjadi dunia yang berpenghuni, ternyata, masih mungkin.
Cara yang mungkin untuk mengubah Mars menjadi bentuk yang lebih mirip Bumi. Membawa dunia ke spesies yang dihuni tanpa perlu membangun struktur di mana tekanan udara dipertahankan, selalu dimulai dengan pengaturan atmosferTentu saja, tanah Mars bisa menjadi racun, tetapi ada tanah beracun di Bumi. Parameter yang menentukan kemungkinan hidup dalam kondisi tertentu sedikit: itu adalah pH, kadar air dan kemampuan untuk mempertahankan unsur / molekul / nutrisi, serta tidak diracuni oleh segala sesuatu yang ada di sana. Tanah Bumi dapat diolah dan dihuni menggunakan proses kimia biasa, dan tidak ada alasan untuk tidak melakukan hal serupa di Mars. Ini kemungkinan yang paling mudah. Setelah menerima mikroorganisme yang dapat berkembang biak di Mars, bahkan jika tidak akan sebanyak di Bumi, kita sudah akan mengambil langkah besar dalam membangun lingkungan yang dihuni.
Kawah Newton dalam warna sentuhan. Garis-garisnya terlihat, bukti terkuat dari keberadaan air yang mengalir di permukaan MarsMars memiliki masalah yang lebih buruk: kering. Bukan berarti tidak ada uap air atau es; mereka disana. Masalahnya adalah untuk mengambil suatu tempat sejumlah besar air, alirannya stabil dalam fase cair. Dan meskipun ada air cair asin di Mars pada waktu-waktu tertentu dalam sehari - ini bisa kita lihat dari aliran [linea] yang tumbuh di lereng lanskap Mars - sebagian besar waktu air itu beku atau menguap. Air cair, sejauh yang kita tahu, sangat penting untuk proses kehidupan di Bumi, dan itu tidak ada di Mars.
Danau beku musiman muncul di seluruh permukaan Mars, yang menunjukkan keberadaan air (bukan cairan) di permukaanAlasan fisiknya sederhana: atmosfer Mars terlalu tipis untuk mendukung air cair di permukaan. Air cair membutuhkan tekanan atmosfer tertentu - setidaknya 1% dari bumi. Di Mars, hanya 0,7% dari bumi, karena fase cair hampir tidak ada. Beberapa jenis cairan hanya ada karena salinitas permukaan dan panjang kawah dalam, di bawahnya ada lebih banyak atmosfer dan lebih banyak tekanan. Jika orang dibiarkan tidak terlindungi di permukaan Mars, cairan di tubuh mereka akan mendidih, karena kondisi di Mars tidak mencapai
batas Armstrong
Batas Armstrong adalah ketinggian (di Bumi), di mana tekanan atmosfer sangat rendah sehingga cairan mendidih pada suhu tubuh manusia normal - sekitar 18-19 km. Jika tekanan menghilang di pesawat jet di atas ini, pilot akan kehilangan kesadaran bahkan jika ia memiliki masker oksigenJika Anda perlu membuat tanah dihuni kembali, ciptakan kehidupan makroskopis yang dapat menopang dirinya sendiri, biosfer yang dapat dihuni, lautan, dan jenis air stabil lainnya di permukaan - Anda perlu menambahkan atmosfer. Untuk mendapatkan atmosfer yang mirip dengan Bumi, perlu menambah jumlah atmosfer di Mars 140 kali: akan menjadi sekitar 3.500 teraton, 3,5 × 10
18 kg. Ini sebanding dengan massa asteroid
5 Astrea , atau Pak, satelit bagian dalam Uranus, dan membentuk sekitar 70% atmosfer Bumi. Untuk melakukan ini, Anda harus mengirimkan banyak material - lebih disukai nitrogen dan oksigen.
Mars, dalam massa dan ukuran yang sebanding dengan Ganymede, bulan terbesar Yupiter, perlu meningkatkan atmosfer dengan massa yang sebanding dengan massa bulan Uranus, PakTetapi bahkan jika Anda menambahkan begitu banyak atmosfer, masih akan ada masalah: Mars tidak memiliki medan magnet yang dapat melindunginya dari angin matahari. Seperti yang dikonfirmasi misi
MAVEN NASA, Mars masih kehilangan sisa-sisa atmosfernya karena tabrakan partikel bermuatan dengannya, sebagai akibatnya banyak molekul terbang ke luar angkasa. Atmosfer Mars saat ini hampir seluruhnya terdiri dari karbon dioksida, karena molekul ini lebih berat daripada komponen atmosfer lainnya, nitrogen dan oksigen. Jika kita ingin membentuk Mars, kita tidak hanya perlu menambahkan atmosfer, air, dan mengubah secara kimia permukaan untuk membuatnya layak huni, tetapi juga untuk melindungi atmosfer yang ditambahkan - benar?
Mars tidak memiliki medan magnet yang akan melindungi atmosfernya dari angin matahari, sehingga kehilangannya, tidak seperti Bumi. Tetapi kita perlu menghitung skala waktu di mana kerugian ini terjadiMungkin tidak perlu! Anda lihat, dalam masalah fisik diperlukan pendekatan kuantitatif: untuk memahami tidak hanya apa yang terjadi, tetapi juga pada kecepatan apa. Angin matahari, tentu saja, menghilangkan atmosfer Mars, tetapi hanya misi MAVEN yang menjawab pertanyaan tentang kecepatan menghilangnya: sekitar 110 gram per detik. Selama badai matahari, kecepatan ini dapat meningkat hingga sepuluh kali lipat, dan sepertinya cukup cepat. Tetapi jika Anda menghitung berapa banyak waktu yang diperlukan untuk menghilangkan atmosfer terraform, Anda mendapatkan angka yang sangat besar: ratusan juta tahun. Alih-alih menciptakan medan magnet yang sangat kuat, Anda dapat dengan mudah merencanakan masuknya molekul secara konstan ke atmosfer untuk mengimbangi kehilangan.
Atmosfer Bumi, pemandangan dari ISS saat matahari terbenam, Mei 2010. Mungkin, setelah terraforming, atmosfer Mars dapat terlihat hampir samaTentu saja, kita seharusnya tidak dalam keadaan apa pun mempertimbangkan pilihan untuk meninggalkan Bumi untuk Mars: terraforming dari planet merah akan lebih mahal daripada upaya untuk melestarikan Bumi kita. Tidak masalah seberapa parah kita mengacaukannya atau merusaknya, itu akan tetap menjadi dunia yang paling banyak dihuni di tata surya.
Mars dan suasananya yang halus, foto dari satelit Viking di tahun 1970-an. Bahkan setelah semua kerusakan yang dilakukan oleh orang-orang di Bumi, sulit untuk membayangkan bagaimana koreksi Bumi bisa lebih sulit daripada terraforming dari seluruh planet gurunSingkirkan ilusi semua orang yang percaya bahwa kita bisa pindah ke Mars setelah kita membuat Bumi tidak berpenghuni. Bumi adalah planet pertama, dan kita harus mencari cara untuk memecahkan masalah duniawi kita untuk mengatur umat manusia untuk kesuksesan jangka panjang. Mars mungkin menjadi bagian dari rencana jangka panjang ini, tetapi bagian tersulit dari transformasinya adalah penciptaan atmosfer yang jauh lebih masif. Tetapi jika Anda mengelola ini, maka lautan, hujan, tanah subur, ekosistem yang berkembang akan mengikuti!
Ethan Siegel - astrofisika, sains popularizer, penulis buku Starts With A Bang! Dia menulis buku-buku "Beyond the Galaxy" [ Beyond The Galaxy ], dan "Tracknology: the science of Star Trek" [ Treknology ].FAQ: jika Semesta berkembang, mengapa kita tidak berkembang ; mengapa usia Alam Semesta tidak bertepatan dengan jari-jari bagian yang diamati .