Konsep terraforming Mars adalah topik lama dalam literatur fiksi ilmiah, dan dalam beberapa tahun terakhir telah dibahas di kalangan ilmiah. Gelombang minat baru dalam topik ini terjadi setelah pembukaan rencana oleh NASA dan perusahaan komersial individu untuk mengirim penjajah ke Mars. Misalnya, semua aktivitas perusahaan SpaceX saat ini dapat dianggap sebagai tahap persiapan untuk tujuan utama ini.
Penciptaan koloni jangka panjang di Mars sendiri menyiratkan rencana terraforming planet untuk membuatnya layak huni dan mengurangi risiko koloni yang terkait dengan kekurangan oksigen, ancaman angin matahari dan radiasi kosmik. Pada gilirannya, terraforming melibatkan pemulihan atmosfer Mars yang hilang dan pemasangan
pelindung magnet atau generator medan elektromagnetik .
Tahap yang paling sulit adalah pemulihan atmosfer. Apakah ini mungkin?
Dua hari yang lalu, jurnal
Nature Astronomy menerbitkan sebuah
artikel ilmiah yang membahas secara rinci topik terraforming Mars dan masalah utama - di mana mendapatkan cukup karbon dioksida (CO
2 ). Penulis - Bruce Jakosky (Bruce Jakosky) dari Laboratorium Fisika Atmosfer dan Antariksa, Universitas Colorado dan Christopher Edwards (Christopher Edwards) dari Departemen Fisika dan Astronomi, Universitas Arizona Utara.
Di foto: gambar gabungan dari dua perangkat yang dipasang di Mars Reconnaissance Orbiter. Warna hijau sesuai dengan karbonat yang terpapar di wilayah graben Nili Fossae di MarsKemungkinan pendekatan untuk terraforming Mars dijelaskan dalam literatur ilmiah tahun-tahun terakhir, termasuk karya-karya
Sagan (1971) dan
Mackay et al. (1991) ,
pdf . Menurut karya Mackay et al., Ada dua pendekatan yang mungkin:
- Tingkatkan tekanan sampai batas yang cukup sehingga orang dapat bekerja tanpa menggunakan pakaian bertekanan tinggi atau pakaian kerja. Pendekatan ini tidak memerlukan keberadaan oksigen di atmosfer, cukup untuk bernafas. Penjajah dapat menggunakan masker oksigen, yang dalam hal apapun jauh lebih nyaman daripada pakaian antariksa.
- Peningkatan konsentrasi gas rumah kaca atmosfer sedemikian rupa sehingga suhu di Mars mencapai tingkat di mana air dapat tetap dalam keadaan cair. Suhu yang lebih tinggi dan air yang stabil akan sangat menyederhanakan semua aspek operasi di Mars.
Kedua pendekatan terraforming membutuhkan
penambahan sejumlah besar gas ke atmosfer .
Satu-satunya gas rumah kaca yang dapat ditambahkan ke atmosfer Mars adalah CO
2 dan H
2 O untuk memberikan efek rumah kaca dan peningkatan suhu. Meskipun beberapa ilmuwan menyarankan pengenalan gas lain, seperti klorofluorokarbon, penulis karya ini menganggap opsi ini sebagai alternatif yang meragukan. Gas rumah kaca yang baik CH
4 dan H2 juga tidak ada dalam jumlah besar, oleh karena itu, penulis hanya mempertimbangkan CO
2 dan H2O.
Jadi, perhitungan pemanasan atmosfer sebelumnya menunjukkan bahwa air saja tidak mampu memberikan pemanasan yang signifikan. Suhu tidak akan memungkinkan cukup uap untuk hadir di atmosfer. Oleh karena itu, pemanasan atmosfer dengan CO
2 diperlukan. Hanya gas ini yang tersisa. Tetapi apakah ada cukup cadangan karbon dioksida di Mars untuk meningkatkan kepadatan atmosfer dan menciptakan efek rumah kaca? Inventarisasi stok yang ada telah menjadi tugas utama peneliti.
Karbon Dioksida Global di MarsPara ilmuwan membuat daftar reservoir CO
2 non-atmosfer yang ada dan mengevaluasi efek bahwa gas ini akan dilepaskan ke atmosfer, yaitu, seberapa banyak ia akan meningkatkan kepadatannya. Mereka juga memperkirakan jumlah CO
2 yang hilang yang sebelumnya ada di planet ini, tetapi tersebar di ruang angkasa di bawah pengaruh angin matahari setelah tiba-tiba hilangnya medan magnet pelindung di planet ini.
Para penulis menyimpulkan bahwa cadangan CO
2 yang ada di Mars tidak cukup untuk terraforming planet ini. Bahkan jika semua karbon dioksida diekstraksi ke atmosfer dari es kutub, maka kepadatan atmosfer akan naik hingga maksimum 2% dari bumi.
Ingatlah bahwa Elon Musk telah mempelajari masalah ini dan menyarankan untuk
meledakkan kutub Mars untuk melepaskan jumlah CO
2 dan H
2 O yang diperlukan. Menurut para ilmuwan, metode ini tidak akan membantu. Bahkan jika kita mengasumsikan ada jumlah CO
2 maksimum yang mungkin dan sepenuhnya mencairkan semua gletser, kepadatan atmosfer masih akan meningkat hingga tidak lebih dari 15% dari jumlah bumi.
Secara teoritis, CO
2 dapat diperoleh dengan memanaskan mineral dalam kerak Mars. Gambar grabens di Nili Fossae menunjukkan sejumlah besar karbonat di kedalaman. Para ilmuwan percaya bahwa dengan cara ini Anda dapat meningkatkan kepadatan atmosfer ke bumi. Tetapi untuk ini Anda perlu:
- sepenuhnya melelehkan penutup kutub dan gletser;
- membersihkan seluruh permukaan planet ini, mengekspos mineral;
- panaskan semua karbonat di kerak Mars sehingga mereka mengeluarkan karbon dioksida (dan terus menghangatkannya agar tidak menyerap kembali gas.
Dalam praktiknya, para penulis percaya, tidak mungkin kita akan dapat meningkatkan kepadatan atmosfer lebih dari 1,5-2% dari kepadatan Bumi menggunakan Mars CO
2 .
Artikel ilmiah ini
diterbitkan pada 30 Juli 2018 dalam jurnal
Nature Astronomy (doi: 10.1038 / s41550-018-0529-6,
pdf ).