آیا می توانیم مریخ را شبیه زمین کنیم

تقریباً همه داستان های علمی تخیلی با تغییر شکل مریخ آغاز می شوند (و بعضاً به پایان می رسند) تا آن را به جهانی مهمان نواز و قابل سکونت تبدیل کند. اما با دمای بسیار کم، دوری از خورشید و گرد و غبار فراوان، تغییر شکل مریخ به زمین بیش تر از آن چه به نظر می رسد چالش برانگیز است و بسیار سخت به نظر می رسد. با این شرایط آیا می توانیم مریخ را شبیه زمین کنیم؟

مریخ به مانند یک دنیای مرده

در این جا مسئله این است که مریخ در گذشته درای دمای مناسب و خنکی بوده است و منظور از خنک، دمای گرم و مطبوع است. طبق شواهد به دست آمده، میلیاردها سال پیش مریخ دارای جو غلیظ و غنی از کربن، دریاچه ها و اقیانوس های آب مایع و احتمالاً ابرهای کرکی سفید بوده است.

این شرایط حاکم بر مریخ در زمانی بوده است که خورشید ما کوچک تر و ضعیف تر اما بسیار خشن تر از امروز بوده. به عبارت دیگر، منظومه شمسی ما در امروز، برای زندگی مکانی بسیار مطلوب تر از ۳ میلیارد سال پیش است. پس چرا اکنون مریخ قرمز و مرده است در حالی که شرایط کلی حاک بر منظومه ما بهتر است؟

متاسفانه، مریخ از همان ابتدا محکوم به نابودی بود. سیاره سرخ از زمین کوچک تر است، به این معنی که خیلی سریع تر خنک می شود. هسته اصلی سیاره ما هنوز به صورت مذاب و غنی از آهن در مرکز زمین باقی مانده و میدان مغناطیسی قوی ما را به وجود آورده است.

این میدان مغناطیسی طوفان های خورشیدی که یک جریان پایان ناپذیر از ذرات پرانرژی هستند را متوقف و منحرف می کند. در واقع بدون وجود آن تقریبا حیاتی بر روی زمین وجود نخواهد داشت.

وقتی مریخ دمای مریخ رو به سردی رفت، هسته آن جامد و میدان نیروی مغناطیسی آن کم کم خاموش شد. در نتیجه جو آن را در معرض طوفان های خورشیدی قرار داد. در طول ۱۰۰ میلیون سال یا بیشتر، این طوفان های خورشیدی جو مریخ را از بین بردند. وقتی فشار هوا به فشاری تقریباً برابر با خلا رسید، اقیانوس های سطح مریخ جوشیدند و این سیاره خشک شد.

این داستان که مریخ زمانی بسیار شبیه به زمین بوده است بسیار دلهره آور است. آیا راهی وجود دارد که بتوان آن را به شکوه سابق خود بازگرداند؟

کلاهک های قطبی

خوشبختانه (یا متأسفانه ، به دیدگاه شما بستگی دارد)، ما انسان ها تجربه زیادی در گرم کردن سیاره داریم. ناخواسته و در طی قرن ها انتشار کربن، ما از طریق یک مکانیسم گلخانه ای ساده دمای سطح زمین را افزایش داده ایم.

ما دی اکسیدکربن زیادی را تولید می کنیم که برای جلوگیری از ورود نور خورشید و تابش اشعه حرارتی بسیار خوب است، بنابراین مانند یک پتو غریب و نامرئی بر روی زمین عمل می کند.

گرمای زیاد رطوبت را ترغیب می کند تا از اقیانوس ها خارج شود در نتیجه باعث افزایش بخار موجود در اتمسفر می شود. این عمل یک لایه جدید به پتو اشاره شده می افزاید و در نتیجه دما باز هم افزایش می افزاید. در اثر افزایش دما تبخیر آب بیشتر شده و باز هم کره زمین گرم تر می شود.

اما اگر این کار باعث ایجاد این شرایط بر روی زمین شده است، شاید بتواند روی مریخ هم همین اثرات را ایجاد کند. ما نمی توانیم به جو مریخ دسترسی پیدا کنیم زیرا کاملاً از بین رفته است اما مریخ رسوبات عظیمی از آب یخ زده و دی اکسید کربن منجمد در کلاهک های قطبی و در زیر سطح خود دارد.

اگر به نوعی بتوانیم کلاهک های قطبی مریخ را گرم کنیم، ممکن است کربن کافی در جو آزاد شود تا روند گرم شدن گلخانه را شروع کند. در این جا ساده ترین و شاید تنها ترین کاری که می توانیم انجام دهیم این است که عقب بشینیم، تماشا کنیم و منتظر بمانیم تا چند قرن فیزیک کار خود را انجام دهد و مریخ را به مکانی بسیار ناخوشایند تبدیل کند. متأسفانه، این ایده ساده احتمالاً عملی نخواهد شد.

ایده های بنیادی

اولین مسئله توسعه فناوری گرم کردن این کلاهک های قطبی است. پیشنهادات فراوانی برای این امر وجود دارد؛ از پاشیدن گرد و غبار در سرتاسر قطب ها (برای ایجاد انعکاس نور کم تر و گرم کردن آن ها) گرفته تا ساخت یک آینه فضایی غول پیکر برای تابش بیشتر نور خورشید به قطب ها.

اما هر ایده ای به جهش اساسی در فناوری نیاز دارد. فناوری هایی که بسیار فراتر از توانایی فعلی ما هستند. برای مثال در مورد آینه فضایی، نیاز به استخراج حدود ۲۰۰۰۰۰ تن آلومینیوم در فضا داریم این در حالی است که در حال حاضر فقط توانایی استخراج صفر تن آلومینیوم در فضا را داریم!

پس از بررسی این پیشنهادات، درک ناخوشایندی وجود دارد. مقدار کافی CO2 که بتواند روند گرم شدن مناسب را ایجاد کند، در جو مریخ حبس نخواهد شد. در حال حاضر فشار هوا در مریخ کمتر از ۱٪ فشار هوا بر روی زمین در سطح دریا است.

اگر بتوانیم همه مولکول های CO2 و H2O را در مریخ تبخیر کرده و به جو وارد کنیم، سیاره سرخ، ۲٪ فشار هوا بر روی زمین را خواهد داشت. برای جلوگیری از جوش آمدن عرق و روغن بر روی پوست شما به دو برابر این مقدار اتمسفر و برای این که لباس مخصوص فشار را نپوشید به ۱۰ برابر اتمسفر نیاز است. بیایید حتی در مورد کمبود اکسیژن صحبت نکنیم.

برای مقابله با این فقدان گازهای گلخانه ای که به راحتی قابل دسترسی هستند، پیشنهادهای بنیادی وجود دارد. شاید بتوانیم کارخانه هایی داشته باشیم که به پمپاژ کلرو فلوئور کربن ها که یک گاز گلخانه ای واقعاً ناخوشایند هستند، اختصاص یابد.

یا شاید بتوانیم بعضی از دنباله دارهای غنی از آمونیاک را از خارج منظومه شمسی وارد کنیم. آمونیاک خود یک پتو گلخانه ای عالی است و در نهایت به نیتروژن بی ضرر تجزیه می شود، که قسمت عمده ای از جو ما را تشکیل می دهد.

کلام آخر

با فرض این که بتوانیم از پس چالش های فناوری مرتبط با این پیشنهادات بر بیاییم، باز هم یک مانع بزرگ وجود دارد: فقدان میدان مغناطیسی. تا زمانی که از مریخ محافظت نکنیم، هر مولکولی که به جو پمپاژ می کنیم یا نابود می شود و یا در معرض طوفان های خورشید قرار می گیرد. این کار مانند تلاش برای ساخت هرم از شن های کویر، کار آسانی نخواهد بود.

راه حل های خلاقانه برای حل این مشکل فراوان است. شاید بتوانیم یک میدان الکترومغناطیسی عظیم در فضا بسازیم تا باد های خورشیدی را از خود دور کنیم. شاید بتوانیم مریخ را با ابر رسانا کمربند بزنیم و به آن یک مگنتوسفر مصنوعی بدهیم.

به طور طبیعی، ما تقریباً مهارت کافی در تحقق هر یک از راه حل ها و تغییر شکل مریخ را نداریم. آیا می توانیم مریخ را شبیه زمین کنیم؟ مطمئناً ممکن است. از لحاظ تئوری این امکان وجود دارد و هیچ قانون اساسی در مورد فیزیک مانع ما نمی شود. اما در عمل همه چیز متفاوت خواهد بود.