Трохи наукової фантастики: як тераформувати Марс

Місце Марса в Сонячній системі

Марс – це четверта від Сонця планета, яка знаходиться на 80 мільйонів кілометрів далі від світила ніж Земля. Вся його поверхня – замерзла безжиттєва пустеля, покрита льодом і пилом. Тамтешня температура коливається від -127 градусів Цельсія на полюсах, до +27 біля екватора. Але, через дуже розріджену атмосферу, лід при таненні перетворюється не у рідку воду, а відразу в пар. Так планета лишається абсолютно сухою вже не один мільярд років.

Всі ми добре знаємо, що для існування життя земного типу (інакшого ми поки не зустрічали) як мінімум потрібна рідка вода. То що ж потрібно зробити для того, щоб на планеті з середньою температурою -63 градуси Цельсія текла вода? І щоб голі камінь і пил перетворилися в плодоносний ґрунт? Що необхідно для тераформування Марса, – створення планети подібної Землі, на континентах якої розкинулися б ліси, а люди змогли б дихати без всяких скафандрів?

На це підуть сотні мільярдів доларів, не одна сотня років та праця не одного покоління. Аби знову вдихнути життя у цей ворожий світ потрібна інженерія планетарного масштабу. І це можливо. Однак, перш ніж приступити до тераформування Марса, трохи передісторії.

Марс - дослідницька орбітальна станція

Чому це можливо?

Марс далеко не завжди був ворожим для життя: орбітальні станції виявили висохлі озера, русла і дельти річок по всій поверхні планети. Вони свідчать про те, що раніше Марс був набагато теплішим і більш дружнім для життя світом, ніж зараз. Марсоходи Spirit, Opportunity і Curiosity виявили на поверхні планети породи і мінерали, які могли сформуватися тільки в присутності води. Це означає, що колись атмосфера Марса була достатньо щільною для утримання тепла, а атмосферний тиск був достатньо великий для того, щоб рідка вода залишалася на поверхні. В таких умовах могло існувати життя.

Все це було більше 3,5 мільярдів років назад, коли Сонячна система тільки сформувалася, а на Марсі вивергалися вулкани, викидаючи вуглекислоту, яка спричиняла парниковий ефект. Тоді Марс, Земля та, до слова, навіть Венера були дуже схожими. Однак остання через надто близьку до Сонця відстань позбулася всієї води, а Марс навпаки – через вдесятеро меншу від Земної масу швидко охолонув, вулкани згасли і щільна атмосфера поступово зникла.

Без парникового газу, який утримує сонячне тепло, створює атмосферний тиск і захищає від випромінювання Марс перетворився в той холодний і безжиттєвий світ, який ми бачимо сьогодні. Крім того, Марс немає магнітного поля, яке захищає планету від сонячного вітру, і має слабшу гравітацію, яка гірше втримує атмосферу. Ці фактори посприяли майже повному зникненню останньої.

Однак залишки древньої атмосфери лишилися, і багато з них осіли на поверхні планети у вигляді льоду та різних сполук. Теоретично, для тераформування потрібні будуть лише вуглекислота та вода. Другої там достатньо у вигляді льоду, а перша у великій кількості міститься у вигляді сухого льоду на полюсах та ще більше її в ґрунті. Загалом, всі отримані нами дані про Марс вказують на те, що там знову можна створити умови для існування життя.

Марс - Голуба планета

Голуба планета

Першим і найважливішим кроком для тераформування Масру є підвищення температури: необхідно збільшити середню температуру в районі екватора з -62 до -32 градусів Цельсія.  Щоб отримати стільки тепла потрібне потужне джерело. Таким джерелом могли б бути водневі бомби чи астероїди для бомбардування планети, але це не найкраща ідея. Тому ми підемо іншим шляхом.

Насправді є простіший спосіб підвищити температуру: спалювання викопних видів палива для викидів парникових газів, – саме це ми зараз робимо на Землі. Але такі парникові гази відносно слабкі і навіть побудувавши на Марсі великі фабрики з їх виробітку, на досягнення потрібного рівня парникового ефекту піде щонайменше тисячоліття. Це занадто довго.

Фабрика для Тераформування Марса

Та існують парникові гази в тисячу раз ефективніші за вуглекислоту: найбільш ефективні з них складаються з фтору і сірки, які в достатній кількості містяться в марсіанському ґрунті. З використанням цих газів для нагрівання Марсу до температури, при якій існуватиме рідка вода, потрібно буде близько ста років. Це означає, що через 100 років після початку тераформування середня температура в районі екватора буде близька нулю.

Однак, не тільки температура є важливим фактором існування води в рідкому стані, а й атмосферний тиск. Тому доведеться виробити достатньо газу, аби мінімум в десятеро збільшити атмосферний тиск на Марсі. Цього не вдасться досягнути з використанням одних тільки фабрик, але й не потрібно буде. Адже навіть при найменшому підвищенню температури із ґрунтів та льоду почнуть випаровуватися залишки древньої вуглекислої атмосфери планети.

Таким чином, випарувані гази та водяний пар зроблять атмосферу щільнішою, що причинить більший парниковий ефект. Останній спричинить ще швидше потепління та більше випаровування льоду, що в свою чергу знову збільшить щільність атмосфери та парниковий ефект. Даний цикл повторюється і процес прискорюється сам по собі.

Перші річки та озера на Марсі

Коли щільність атмосфери і температура зростуть настільки, що вода зможе залишатися в рідкому стані, потепління ще більше прискориться. Це відбудеться завдяки широко розповсюджених в марсіанських ґрунтах карбонатах, які при взаємодії з рідкою водою та сухою кислотою (яка теж міститься в марсіанському ґрунті) почнуть виділяти вуглекислоту. Після ста років таких процесів атмосфера планети стане теплою, а небо голубим.

На Марсі тектимуть ріки, утворяться озера, йтимуть дощі. В холодніших широтах йтиме сніг, а постійною порою року все ж лишатиметься зима. Із космосу планета нагадуватиме блакитну мармурову кулю, досить схожу на Землю. Але, через надзвичайно малий рівень кисню в атмосфері, складні форми життя там ще існувати не можуть, тому необхідний запустити другий етап тераформування.

Марс - голуба планета

Озеленення планети

Хоча Марс вже достатньо теплий і на ньому присутня рідка вода, посадити дерева там не вийде. Справа в тому, що в марсіанський ґрунт не схожий на земний. В ньому поки що відсутній азот, який є однією із найважливіших поживних речовин для рослин. Натомість він міститься у сполуках мінералів в ґрунті. Тому спочатку необхідно поселити на поверхні ціанобактерії, які розкладатимуть ці сполуки, вивільняючи при цьому азот та кисень.

Через десятки років ціанобактерії вироблять достатньо поживних речовин, для можливості поселення наступного жильця – моху. Він в свою чергу вироблятиме ще більше поживних речовин, перетворюючи марсіанський реголіт плодоносний ґрунт. Не менш головним є фотосинтез, яким також “займається” мох. Після десятків, а можливо й сотні років, ґрунт і атмосфера стань придатними для висаджування хвойних дерев. Саме хвойні можуть виживати при найменшій кількості поживних речовин та мінімальній кількості кисню в атмосфері.

Пройде не одна сотня років, поки дерева розповсюдяться по всій планеті та вироблять достатню кількість кисню, щоб складні земні організми могли дихати на Марсі. На цьому і завершиться тераформування цілої планети, яка із холодної безжиттєвої пустелі перетвориться у наповнений життям куточок всесвіту.

Сучасна Земля та тераформований Марс

Трохи домислів

На останок заради справедливості скажемо, що можливо тераформувати Марс можна і набагато швидше. Адже ми розглядаємо процес зміни планети за допомогою доступних вже зараз технологій. Хто знає, якого розвитку досягнуть технології через століття. Можливо до того часу нам і на Землі вдасться створити краще суспільство, а можливо його ми будуватимемо вже на Марсі.

І ще одне питання, риторичне… – Якщо ми й можемо тераформувати Марс і зробити його населеним, та чи варто це робити? Адже й на Землі ми могли б жити набагато краще, якби ж тільки перестали її псувати.

Коментування вимкнено
  1. 3 роки назад
  2. 3 роки назад