Det finns bara en planet i hela universum som kan värma upp ett komplext, intelligent liv, och det är jorden. Även om avlägsna världar nära andra stjärnor i princip kan likna jorden och till och med bebodda, vet vi ännu inte säkert. Och fram till nu har vi inte hittat något nära vår hemmaplanet. Men vad händer om vi letar efter det i vårt eget solsystem? Den mest troliga kandidaten är naturligtvis Mars. Tidigare, tror forskare, hade den röda planeten många "jordiska" egenskaper. Kan jag få tillbaka dem? Kan Mars bli beboelig igen en dag? Denna fråga kommer att besvaras av Ethan Siegel från Medium.com.
Hittills försöker människor att bemästra Mars. Det är tillräckligt svårt - jorden är giftig, atmosfären är frånvarande, bakterier överlever inte. Men om planeten är terraformad … Då kommer det största problemet att förbli bristen på ett magnetfält på Mars som håller atmosfären på vår hemplanet. Vi har rätt att vara så pessimistiska som vi vill när vi tittar på våra moderna tekniker, men omvandlingen av Mars till en bebodd värld kan vara mycket möjlig. En gång.
Om du vill göra planeten beboelig utan en lufttät miljö måste du lägga till en tät atmosfär
Naturligtvis kan själva Mars-jorden vara giftig, men det finns mycket giftig jord på jorden också. Det finns flera kriterier som avgör miljöens gästfrihet: jordens surhet, fuktinnehållet och förmågan att behålla de element, molekyler och näringsämnen som behövs, samtidigt som de inte förgiftar allt. Jord kan odlas eller återställas med enkla kemiska manipulationer på jorden, och det finns ingen anledning att tvivla på att vi skulle kunna göra något liknande på Mars. Detta är förmodligen den enklaste delen. Så snart vi har mikroorganismer, till och med en liten del av de som vi har på jorden, som kan utvecklas i marsjord, kommer vi att gå på vägen att skapa en lämplig livsmiljö.
En tonad vy från insidan av Newton-krateret, där de hittade själva strömmarna med flytande vatten som gjorde vår förståelse för Mars
Mars har också ett djupare problem: det är torrt. Inte för att det inte har vattenånga eller is på det, det gör det definitivt. Problemet är hur man gradvis överför en stor mängd vatten till en flytande fas. Även om det finns strömmar av flytande och saltvatten på Mars vid vissa tider på dagen, är det stora flertalet av tiden antingen frusna eller förångas till ett gasformigt tillstånd. Flytande vatten är så vitt vi är nödvändigt för livet på jorden, och Mars inte.
Säsongens frusna sjöar visas över hela Mars och visar vatten (inte flytande) på ytan
Den fysiska orsaken är enkel: Mars atmosfär är för tunn för att stödja flytande vatten på ytan. Flytande vatten kräver ett visst atmosfärstryck: ungefär 1% av det vi har på jorden, åtminstone. Mars har bara 0,7% av jordens atmosfärstryck, så en vätskefas är för det mesta omöjlig. Detta beror delvis på ytans salthalt och delvis på grund av att kratrarna går djupt ner, mycket lägre än atmosfären och trycket tillåter flytande vatten att existera. I själva verket, om människor var försvarslösa på ytan av Mars, skulle vätskan i deras kropp koka eftersom förhållandena på Mars ligger under Armstrongs gräns.
Kampanjvideo:
Armstrong-gränsen - det är höjden över havet där trycket sjunker i sådan utsträckning att blodet i människokroppen kokar. Det är 19 200 meter över havet
Om du ville återställa mark, skapa stabilt mikroskopiskt liv, bebodlig biosfär, hav och andra former av ytvatten, skulle du behöva lägga till mer atmosfär. För att få en atmosfär som är jämförbar med jorden, måste du lägga till cirka 140 gånger mer atmosfär än det som finns på Mars idag: cirka 3 500 teraton, eller 3,5 x 1018 kg. Det är ungefär massan av asteroiden Astrea 5 eller Uranus inre stora satellit, Pak, och representerar cirka 70% av jordens atmosfär. Du måste transportera mycket atmosfär - mestadels kväve och syre - för att komma dit.
Mars, som ungefär är storleken på Ganymedes, Jupiters största måne, skulle kräva ytterligare atmosfärisk massa, jämförbar med Uranus månmak.
Men det finns ett problem, även om du lägger till atmosfären: Mars har inte ett magnetfält för att skydda det från solvinden. Mars förlorar fortfarande sin atmosfär till denna dag tack vare laddade partiklar som kolliderar med atmosfären och slår ut olika molekyler. Marsens atmosfär idag är mest koldioxid, som är tyngre än kväve och syre. Om vi ville terrraformera Mars, skulle vi inte bara behöva lägga till mer atmosfär, vatten och kemiskt behandla ytan utan också skydda denna ytterligare atmosfär.
Mars har inte ett magnetfält som kommer att skydda planeten från solvinden, vilket betyder att den kommer att förlora sin atmosfär, men jorden kommer inte
Det är kanske inte så illa. Du ser, när det gäller fysikproblem är det mycket viktigt att beräkna allt: fråga inte bara vad som kommer att hända, utan också med vilken hastighet. Solvinden blåser utan tvekan atmosfären i Mars, men på frågan hur snabbt planetens atmosfär förminskas svarade MAVEN-uppdraget: cirka 150 gram per sekund. Naturligtvis under solstormar ökar hastigheten tiofaldigt. Men om du tar och beräknar hur lång tid det kommer att ta att blåsa av atmosfären som skapas genom terformering är svaret: hundratals miljoner år, och det är åtminstone. I stället för att skapa ett ultrastark magnetfält kan man helt enkelt lägga till partiklar i atmosfären för att kompensera för förlusterna.
Jordens atmosfär från International Space Stations höjd. Kanske en dag kommer Mars att vara så här
Naturligtvis bör vi inte på något sätt överväga att överge Jorden till förmån för Mars; alla terraformer som kommer att hända med Mars kommer på ett eller annat sätt att vara mer intensiva än våra försök att rädda jorden. Oavsett hur illa vi förorenar vår hemmaplanet är den fortfarande den mest befolkade världen i solsystemet.
Mars och dess subtila atmosfär, fotograferad av Viking på 1970-talet. Med alla de skador som jorden har lidit av mänskliga aktiviteter är det svårt att föreställa sig att läka jorden kommer att vara svårare än att terraformera en hel ökenplanet.
Om du tycker att du borde betrakta Mars som det ställe vi kommer att gå till när vi gör jorden omöjlig, är det fel. Jorden är planet nummer ett, och du måste lösa problem med den först. Mars kan bli vårt hem i en avlägsen framtid, men vi får inte glömma bort alma mater heller.
Ilya Khel
