|
Революционный метод разогрева Марса
|
|
|
|
С тех пор, как мы узнали, что поверхность планеты Марс холодная и мертвая, люди задавались вопросом, есть ли способ сделать ее более благоприятной для жизни. В новаторском исследовании, опубликованном 7 августа в журнале Science Advances, исследователи из Чикагского университета, Северо-Западного университета и Университета Центральной Флориды предложили революционный подход к терраформированию Марса. Этот новый метод, использующий специально разработанные частицы пыли, выбрасываемые в атмосферу, потенциально может нагреть Красную планету более чем на 50 градусов по Фаренгейту до температур, пригодных для жизни микроорганизмов, что является важным первым шагом на пути к тому, чтобы сделать Марс пригодным для жизни.
|
|
|
|
Предлагаемый метод более чем в 5000 раз эффективнее предыдущих схем глобального обогрева Марса, что представляет собой значительный шаг вперед в нашей способности изменять марсианскую среду. Что отличает этот подход, так это использование ресурсов, которые легко доступны на Марсе, что делает его гораздо более осуществимым, чем предыдущие предложения, которые основывались на импорте материалов с Земли или добыче редких марсианских ресурсов. На реализацию этой стратегии потребовались бы десятилетия. Но с точки зрения логистики это проще, чем другие планы, предложенные до сих пор.
|
|
|
|
“Это говорит о том, что барьер для потепления Марса, препятствующий образованию жидкой воды, не так высок, как считалось ранее”, - сказал Эдвин Кайт, доцент кафедры геофизических наук Чикагского университета и автор-корреспондент исследования. Ведущий автор был Samaneh Ансари, аспирант проф. Группа Хуман Мохсени в Северо-Западном университете.
|
|
|
Астронавты по-прежнему не смогут дышать разреженным воздухом Марса; чтобы сделать планету пригодной для того, чтобы люди могли передвигаться по ее поверхности без посторонней помощи, потребуется гораздо больше работы. Но, возможно, можно было бы заложить основу, сделав планету пригодной для обитания микробов и выращивания продовольственных культур, которые могли бы постепенно обогащать атмосферу кислородом — так же, как это было с Землей на протяжении ее геологической истории.
|
|
|
|
Новый подход к осуществлению вековой мечты
|
|
|
|
Существует богатая история предложений сделать Марс пригодным для жизни; сам Карл Саган выступил с одним из них еще в 1971 году. Они варьировались от откровенных фантазий, таких как рассказы писателей-фантастов о превращении одного из спутников Марса в солнце, до более свежих и научно обоснованных идей, таких как разработка прозрачных гелевых плиток для улавливания тепла.
|
|
|
|
Любой план, направленный на то, чтобы сделать Марс пригодным для жизни, должен преодолеть несколько препятствий, включая смертоносные ультрафиолетовые лучи и засоленную почву. Но самое главное - это температура на планете: в среднем на поверхности Марса около -80 градусов по Фаренгейту. Одной из стратегий согревания планеты может быть тот же метод, который люди непреднамеренно используют здесь, на Земле: выброс вещества в атмосферу, что усилит естественный парниковый эффект Марса, задерживая солнечное тепло на поверхности.
|
|
|
|
Проблема в том, что вам потребуются тонны этих материалов — в буквальном смысле этого слова. Предыдущие схемы основывались на доставке газов с Земли на Марс или на попытках добычи на Марсе большого количества ингредиентов, которые там не очень распространены, — и то, и другое является дорогостоящим и сложным проектом. Но команда задалась вопросом, можно ли это сделать, обработав материалы, которые уже в изобилии имеются на Марсе.
|
|
|
|
Благодаря марсоходам, таким как Curiosity, мы знаем, что пыль на Марсе богата железом и алюминием. Сами по себе эти частицы пыли не подходят для обогрева планеты; их размер и состав означают, что они скорее слегка охлаждают поверхность, чем нагревают ее. Исследователи предположили, что если бы мы создали частицы пыли другой формы или состава, возможно, они смогли бы более эффективно улавливать тепло.
|
|
|
|
Исследователи разработали частицы в форме коротких стержней, похожие по размеру на коммерчески доступные блестки. Эти частицы предназначены для улавливания выделяющегося тепла и рассеивания солнечного света по направлению к поверхности, усиливая естественный парниковый эффект Марса. “То, как свет взаимодействует с объектами с меньшей длиной волны, вызывает восхищение. Важно отметить, что инженерные разработки наночастицы могут приводить к оптическим эффектам, которые намного превосходят то, что обычно ожидается от такие маленькие частицы”, - сказал Ансари. Мохсени, который является соавтором исследования, считает, что они только начали: “Мы считаем, что возможно создавать наночастицы с более высокой эффективностью, и даже такие, которые могут динамически изменять свои оптические свойства”.
|
|
|
|
“Вам все равно потребуются миллионы тонн, чтобы согреть планету, но это в пять тысяч раз меньше, чем потребовалось бы в предыдущих предложениях по глобальному потеплению Марса”, - сказал Кайт. “Это значительно повышает осуществимость проекта". Расчеты показывают, что если бы частицы выбрасывались в атмосферу Марса непрерывно со скоростью 30 литров в секунду, планета нагрелась бы более чем на 50 градусов по Фаренгейту — и эффект мог бы стать заметен уже через несколько месяцев. Аналогичным образом, потепление было бы обратимым и прекратилось бы в течение нескольких лет, если бы выбросы были прекращены.
|
|
|
|
Потенциальное воздействие и будущие исследования
|
|
|
|
По словам ученых, предстоит проделать еще много работы. Мы не знаем точно, с какой скоростью, например, искусственно созданная пыль будет удаляться из атмосферы Марса. На Марсе действительно есть вода и облака, и по мере того, как планета нагревается, возможно, что вода начнет все больше конденсироваться вокруг частиц и выпадать обратно на поверхность в виде дождя.
|
|
|
|
"Обратные связи с климатом действительно трудно точно смоделировать", - предупредил Кайт. "Чтобы реализовать что-то подобное, нам потребовалось бы больше данных как с Марса, так и с Земли, и нам нужно было бы действовать медленно и обратимо, чтобы гарантировать, что эффекты будут работать так, как задумано". Хотя этот метод представляет собой значительный шаг вперед в исследованиях терраформирования, исследователи подчеркивают, что исследование сосредоточено на нагревании Марса до температур, подходящих для жизни микроорганизмов и, возможно, выращивания продовольственных культур, а не на создании пригодной для дыхания атмосферы для людей.
|
|
|
|
“Это исследование открывает новые возможности для исследований и потенциально приближает нас на один шаг к давней мечте об устойчивом присутствии человека на Марсе”, - сказал Кайт. Ансари является ведущим автором исследования. Другими соавторами исследования были Рамзес Рамирес из Университета Центральной Флориды и Лиам Стил, бывший научный сотрудник UChicago, в настоящее время работающий в Европейском центре среднесрочных прогнозов погоды. Авторы использовали высокопроизводительный вычислительный комплекс Quest в Северо-Западном университете и Исследовательский вычислительный центр Чикагского университета.
|
|
|
|
Источник
|
