Pergunte a Ethan: Não é estúpido sonhar em terraformar Marte?

Marte e Terra em escala - pode-se ver quanto maior e mais amigável nosso planeta é à vida do que nosso vizinho vermelho

Em todo o universo conhecido por nós, existe apenas um planeta capaz de suportar uma vida inteligente complexa: a Terra. E embora mundos distantes se movendo ao redor de outras estrelas possam ter um potencial semelhante ao terrestre e possam até ser habitados, ainda precisamos aprender a viajar até aqui. Mas e se olharmos para outro mundo em nosso sistema solar? O candidato mais provável é Marte, que, aparentemente, no passado possuía muitas propriedades comparáveis ​​às terrestres. É possível que, com uma pequena ajuda, ele novamente possa se tornar. Uma pergunta sobre este tópico é feita pelo nosso leitor:

Li vários materiais sobre esse tópico, e a maioria deles descreve como você pode viver em Marte no momento, o que parece um empreendimento bastante complicado. E agora também aprendemos que o solo é tóxico e mata rapidamente bactérias. Mas a verdadeira terraformação de Marte? Parece-me que a ausência de um campo magnético será o maior problema, e é por isso que qualquer atmosfera que você criou simplesmente voa para longe dali. Por que não formamos a Terra - será muito mais fácil!

Existem boas razões para uma atitude pessimista em relação ao que podemos fazer com nossas tecnologias atuais, mas, em princípio, transformar Marte em um mundo habitado, ao que parece, ainda é possível.


Uma maneira possível de transformar Marte em uma forma mais parecida com a Terra. Trazer o mundo a uma espécie habitada sem a necessidade de erguer estruturas dentro das quais a pressão do ar é mantida, sempre começa com o arranjo da atmosfera

Obviamente, o solo de Marte pode ser tóxico, mas existem solos tóxicos na Terra. Os parâmetros que determinam a possibilidade de vida em condições específicas são poucos: são o pH, o teor de umidade e a capacidade de reter elementos / moléculas / nutrientes, além de não serem envenenados por tudo o que está presente lá. O solo da Terra pode ser cultivado e tornado habitável usando processos químicos comuns, e não há razão para não fazer algo semelhante em Marte. Provavelmente é o mais fácil. Tendo recebido microorganismos que podem se multiplicar em Marte, mesmo que não haja tantos como na Terra, já daremos um grande passo na construção de um ambiente habitado.


Newton Crater em retoque de cores. As estrias são visíveis, a evidência mais forte da presença de água corrente na superfície de Marte

Marte tem um problema pior: está seco. Não que não houvesse vapor d'água ou gelo; eles estão lá. O problema é levar para algum lugar uma grande quantidade de água, seu fluxo estável na fase líquida. E, embora haja água salgada em Marte em determinados momentos do dia - isso podemos ver pelas correntes crescentes [linea] nas encostas da paisagem marciana - na maioria das vezes a água está congelada ou evapora. A água líquida, tanto quanto sabemos, é essencial para os processos da vida na Terra e não existe em Marte.


Lagos congelados sazonais aparecem em toda a superfície de Marte, o que indica a presença de água (não líquida) na superfície

A razão física é simples: a atmosfera de Marte é muito fina para suportar água líquida na superfície. A água líquida requer uma certa pressão atmosférica - pelo menos 1% da da Terra. Em Marte, é apenas 0,7% da Terra, pelo que a fase líquida dificilmente pode existir. Algum tipo de líquido existe apenas devido à salinidade da superfície e ao comprimento de crateras profundas, abaixo das quais pode haver mais atmosfera e mais pressão. Se as pessoas ficarem desprotegidas na superfície de Marte, o líquido em seus corpos ferverá, porque as condições em Marte não atingem o limite de Armstrong


O limite de Armstrong é a altitude (na Terra), onde a pressão atmosférica é tão baixa que o fluido ferve à temperatura normal do corpo humano - cerca de 18 a 19 km. Se a pressão desaparecer em um avião a jato acima disso, o piloto perderá a consciência, mesmo que tenha uma máscara de oxigênio

Se você precisar restabelecer o solo, crie uma vida macroscópica capaz de se sustentar, uma biosfera habitável, oceanos e outros tipos de água estável na superfície - você precisará adicionar atmosfera. Para obter uma atmosfera semelhante à Terra, é necessário aumentar a quantidade de atmosfera em Marte 140 vezes: serão cerca de 3500 teratons, 3,5 × 10 ¹⁸ kg. Isso é comparável à massa do asteróide 5 Astrea , ou Pak, o satélite interno de Urano, e compõe cerca de 70% da atmosfera da Terra. Para fazer isso, você precisará fornecer muito material - de preferência nitrogênio e oxigênio.


Marte, em massa e tamanho comparável a Ganimedes, a maior lua de Júpiter, precisará aumentar a atmosfera em uma massa comparável à massa da lua de Urano, Pak

Mas mesmo se você adicionar muita atmosfera, ainda haverá um problema: Marte não possui um campo magnético que possa protegê-lo dos ventos solares. Como a missão MAVEN da NASA confirmou, Marte ainda perde os restos de sua atmosfera devido a colisões de partículas carregadas com ele, como resultado das quais muitas moléculas voam para o espaço. Hoje, a atmosfera de Marte é quase inteiramente composta de dióxido de carbono, uma vez que essa molécula é mais pesada que outros componentes da atmosfera, nitrogênio e oxigênio. Se quiséssemos terraformar Marte, precisaríamos não apenas adicionar atmosfera, água e transformar quimicamente a superfície para torná-la habitável, mas também para proteger a atmosfera adicional - certo?


Marte não possui um campo magnético que proteja sua atmosfera do vento solar e, portanto, perde-o, diferentemente da Terra. Mas precisamos calcular as escalas de tempo em que essa perda ocorre

Pode não ser necessário! Veja, em problemas físicos é necessária uma abordagem quantitativa: entender não apenas o que está acontecendo, mas também a que velocidade. O vento solar, é claro, tira a atmosfera de Marte, mas apenas a missão MAVEN respondeu à pergunta sobre a velocidade do seu desaparecimento: cerca de 110 gramas por segundo. Durante tempestades solares, essa velocidade pode aumentar até dez vezes e parece bem rápida. Mas se você contar quanto tempo leva para remover a atmosfera formada por terra, você obtém uma figura muito grande: centenas de milhões de anos. Em vez de criar um campo magnético extremamente forte, você pode simplesmente planejar um fluxo constante de moléculas na atmosfera para compensar a perda.


A atmosfera da Terra, vista da ISS ao pôr do sol, maio de 2010. Talvez, após a terraformação, a atmosfera de Marte possa ter a mesma aparência

Obviamente, não devemos, em hipótese alguma, considerar a opção de abandonar a Terra para Marte: qualquer terraformação do planeta vermelho será mais cara do que os esforços para preservar nossa Terra. Não importa o quanto estragemos ou danifiquemos, ainda será o mundo mais habitado no sistema solar.


Marte e sua atmosfera sutil, foto do satélite Viking na década de 1970. Mesmo depois de todo o dano causado pelas pessoas à Terra, é difícil imaginar como a correção da Terra pode ser mais difícil do que a formação de terra de um planeta deserto inteiro

Livre-se das ilusões de todos aqueles que acreditam que podemos nos mudar para Marte depois de tornar a Terra desabitada. A Terra é o primeiro planeta, e precisamos descobrir como resolver nossos problemas terrestres para estabelecer a humanidade para o sucesso a longo prazo. Marte pode fazer parte desse plano de longo prazo, mas a parte mais difícil de sua transformação será a criação de uma atmosfera muito mais massiva. Mas se você conseguir isso, oceanos, chuvas, solo fértil, um ecossistema próspero seguirá!

Ethan Siegel - astrofísico, popularizador da ciência, autor de Starts With A Bang! Ele escreveu os livros "Beyond the Galaxy" [ Beyond The Galaxy ] e "Tracknology: the science of Star Trek" [ Treknology ].

FAQ: se o Universo está se expandindo, por que não estamos expandindo ? por que a era do universo não coincide com o raio de sua parte observada .