Terraforming Mars: qué es y por qué haríamos algo tan loco

Cómo se vería Marte después de siglos de terraformación. Imagen: NASA

Marte: árido, inhóspito y muerto. Así es como la mayoría de nosotros reconocemos el planeta rojo, sin embargo, hace eones, nuestro planeta vecino no era solo otra mota de roca en el infinito del espacio. Ahora sabemos con certeza que Marte una vez albergó una atmósfera espesa, ríos que fluyen y muy posiblemente vida. Solía ​​llover tan fuerte en Marte (con agua) que dio forma a la geología del planeta. En la mayoría de los aspectos, hace muchos millones de años, Marte solía ser muy similar a la Tierra. Si alguna vez estuvo en un estado en el que podría fomentar la vida, entonces, al menos en teoría, este estado puede revertirse. Entra en el fascinante mundo de la terraformación.

que es terraformar

Hermoso. Crédito: NASA

La terraformación es el proceso de transformar un entorno extraterrestre hostil en uno adecuado para la vida humana. Si bien la idea se ha introducido en muchos libros o películas de ciencia ficción, algunos científicos se toman la terraformación muy en serio. El mundialmente famoso astrofísico y comunicador científico, Carl Sagan, dijo una vez que ve un inmenso potencial para la ciencia en la búsqueda de vida en Marte. Si la vida estuvo alguna vez presente en Marte (todavía podría estarlo hoy, aunque es muy poco probable cerca de la superficie), entonces los científicos podrían recopilar información clave y pistas que podrían explicar cómo el planeta se volvió tan frío y sin vida como lo conocemos hoy. . Armados con este conocimiento, existen soluciones prácticas (hercúleas) que se pueden aplicar en un proceso de paso inverso para revertir el planeta a la vida.

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Lamentablemente, Sagan nunca vivió para ver las misiones del rover aterrizar en Marte: Spirit, Opportunity y el famoso Curiosity. Este último es el rover más grande y avanzado que aterrizó en Marte, con la misión principal de identificar signos de vida marciana antigua. Hasta ahora, está haciendo un buen trabajo al descubrir nuevos signos de agua e incluso moléculas orgánicas.

Cómo funciona la terraformación

Crédito: Wikimedia Commons.

Si lo hacemos bien, ¿cómo sería un escenario de Mars Terraforming? Bueno, según Christopher McKay del Centro de Investigación Ames de la NASA, en este momento el curso de acción más probable sería liberar inmensas cantidades de clorofluorocarbonos en la atmósfera marciana. Los CFC o freón, como también se les llama, se han utilizado ampliamente como refrigerantes, propulsores (en aplicaciones de aerosol) y disolventes hasta que se descubrió que causaban un daño masivo a la capa de ozono en la atmósfera superior y, en consecuencia, se prohibieron. (¡sorpresa, sorpresa! alguien todavía los usa).

Al mismo tiempo, los CFC son los gases de efecto invernadero más potentes, molécula por molécula. Un tipo de CFC, CFC-12 o Freon-12, como se le conoce por su nombre comercial, es 17 700 veces más potente que el dióxido de carbono para atrapar el calor. Una enorme carga útil de CFC derivados del suelo y el aire y fabricados en fábricas que absorberían la energía equivalente a una gran planta de energía nuclear se enviaría a Marte y se liberaría a la atmósfera. En este punto, los CFC atraparán más calor del sol hasta el punto en que las temperaturas de la superficie aumentarán unos 4 grados centígrados. Esto debería ser suficiente para provocar una reacción en cadena climática a medida que varios subsistemas se alimentan entre sí en el ciclo.

La liberación de gases de efecto invernadero tiene un doble propósito: aumentar la presión atmosférica y aumentar la retención global de radiación infrarroja. Esencialmente, esto es lo que hace el efecto invernadero.

La idea es acercar las condiciones atmosféricas a la Tierra. La atmósfera marciana tiene un 97% de dióxido de carbono, lo que puede sonar como una pesadilla del calentamiento global (aunque esa es una distinción reservada para Venus), pero para el contexto completo, debemos tener en cuenta que, en términos de presión, su atmósfera es un pulmón que se vacía. 1 /1000 de la atmósfera terrestre.

Si quieres que Marte se parezca más a la Tierra, necesitarás hacer que la atmósfera sea más espesa, dice Michael Chaffin, un investigador que trabaja en la misión de Atmósfera de Marte y Evolución Volátil (MAVEN) de la NASA. Mirando la historia de Marte, sabemos que al principio la atmósfera tenía que ser más espesa para soportar el agua.

La atmósfera marciana también es mucho menos opaca a la radiación infrarroja (IR) que la de la Tierra. Marte tiene una profundidad óptica IR (la eficiencia con la que se detiene la luz) de aproximadamente 0,2, mientras que la Tierra tiene 0,83 y Venus tiene 60. Dado que su exterior es tan delgado y frío, el agua líquida esencial para cualquier colonia humana solo puede resistir la superficie durante breves períodos de tiempo. .

Si llevas un vaso de agua líquida a Marte y lo viertes, parte se congelaría y parte se evaporaría, pero nada permanecería líquido por mucho tiempo, dice Chaffin.

Una enorme carga útil de CFC derivados del suelo y el aire y fabricados en fábricas que absorberían la energía equivalente a una gran planta de energía nuclear se enviaría a Marte y se liberaría a la atmósfera. Necesitaría aproximadamente 3 veces la cantidad total de CFC fabricados por humanos hasta la fecha. En este punto, los CFC atraparán más calor del sol hasta el punto en que las temperaturas de la superficie aumentarán unos 4 grados centígrados. Esto debería ser suficiente para provocar una reacción climática en cadena a medida que varios subsistemas se alimentan entre sí en el circuito para terraformar Marte.

El aumento de las temperaturas de la superficie vaporizaría parte del dióxido de carbono atrapado en el casquete polar sur, que terminaría en la atmósfera y causaría más calentamiento. La temperatura sería suficiente para derretir el hielo y proporcionar el agua líquida necesaria para sustentar la vida. El agua líquida añadida elevaría la presión atmosférica al equivalente de la que se encuentra en las cimas de las montañas más altas de la Tierra. Lejos de ser sobrevivible, sería suficiente para comenzar a cultivar plantas y árboles que prosperen con CO2 y produzcan oxígeno. En marzo de 2017, los científicos cultivaron papas en un suelo similar al de Marte y en condiciones similares a las de Matt Damon en The Martian, por lo que eso ya es factible.

Métodos de terraformación de Marte

El método de calentamiento CFC Mars fue propuesto en 1984 por el libro de James Lovelock y Michael Allaby, The Greening of Mars.

Otros métodos que podrían funcionar para elevar la presión atmosférica y los gases de efecto invernadero en la atmósfera implican:

• Detonación de bombas termonucleares en o por encima de los polos del casquete polar de Marte. El razonamiento es que hay una gran cantidad de CO2, metano y otros gases de efecto invernadero atrapados en el hielo, al igual que aquí en la Tierra. Derretir ese hielo a través de una explosión termonuclear liberará el CO2 y calentará el planeta, algo que Elon Musk mencionó brevemente durante una aparición en The Late Show con Stephen Colbert.
• Usando espejos gigantes en el espacio para enfocar la energía solar masiva en las regiones polares como si usaras una lupa para quemar un trozo. Los espejos tendrían que ser gigantescos de al menos 125 kilómetros de radio para elevar las temperaturas polares en alrededor de 5 grados Kelvin.
• Verter amoníaco en la atmósfera de Marte. Es un potente gas de efecto invernadero, aunque no tan potente como los CFC. Sin embargo, tiene el beneficio adicional de agregar gas nitrógeno a la atmósfera marciana.
• Rocíe la superficie del planeta para que sea esencialmente menos reflectante, reducción del albedo. Esto podría ser cualquier cosa, desde polvo oscuro recolectado de Fobos y Deimos (dos de los cuerpos más oscuros del Sistema Solar) hasta líquenes extremófilos y plantas de color oscuro. El mismo Carl Sagan publicó un famoso artículo sobre el tema en 1973.
• Otra medida extrema podría implicar la importación de metano y otros hidrocarburos del Sistema Solar exterior, donde abunda.

Una de las rutas de terraformación más emocionantes de Marte fue propuesta recientemente por el director de la División de Ciencias Planetarias de la NASA, Jim Green, quien sugiere encapsular el planeta rojo en una magnetosfera artificial. Para que esto funcione, necesitamos un gran circuito eléctrico o dipolo que pueda generar suficiente energía para cubrir todo el planeta en un campo magnético artificial. Observamos dos imanes de carga opuesta conectados a estructuras inflables y colocados en órbita en algún lugar entre Marte y el sol. Si esto suena absurdo, también lo hacen los otros métodos. Terraformar Marte no es un trabajo fácil o para los débiles de corazón.

Infografía del futurismo.

¿Es una buena idea terraformar Marte?

Aun así, producir una atmósfera rica en oxígeno es solo la punta del iceberg. Los científicos aún tendrían que encontrar una manera de abordar la miríada de otros problemas como:

• sin campo magnético para protegerse de la radiación y chisporroteo de la atmósfera;
• no hay tectónica de placas para reciclar el carbono y el agua y reconstruir la tierra erosionada;
• ninguna luna grande para estabilizar la inclinación axial y proporcionar mareas;
• órbita mucho más elíptica, lo que significa un clima mucho más errático;
• tasa mucho mayor de impactos debido a la proximidad de Júpiter y el cinturón de asteroides;
• gravedad sólo .38 la de la Tierra;
• No hay cadenas montañosas que rompan las corrientes atmosféricas y liberen precipitaciones;
• superficie cubierta de percloratos tóxicos y asimetría entre hemisferios significa toda la tierra de un lado y todo el océano del otro.

incluso con esto fuera del día, todavía queda el problema de:

• tomaría siglos construir suficiente oxígeno a niveles respirables;
• podríamos fallar miserablemente ya que el clima es súper complejo;
• debido a que no es geofísicamente activo, Marte podría tardar miles de años en volverse habitable;
• algunas cosas nunca serán iguales en Marte que en la Tierra. Tome la gravedad, por ejemplo, que es casi un tercio de la de la Tierra. Los estudios llevados a cabo en entornos ingrávidos, como en la Estación Espacial Internacional, causan desmineralización ósea, pero también atrofia muscular, efectos en el sistema inmunológico y otras complicaciones en todo el cuerpo. Sus previsibles efectos similares ocurren en gravedad parcial. Con el tiempo, los humanos que vivieran y se reprodujeran en Marte evolucionarían de manera radicalmente diferente. Se habían vuelto mucho, mucho más altos que los terrícolas debido a la reducción de la gravedad.

Todo el proceso es largo y tedioso y requiere al menos un par de cientos de años. No es como pulsar un interruptor inmensas cantidades de recursos, energía, y lo más probable es que se tengan que sacrificar vidas humanas. Entonces, ¿por qué querrían los humanos terraformar un planeta que está a millones de millas de distancia en primer lugar? Personalmente, creo que Marte es el próximo paso obvio para el hombre. Si los humanos queremos convertirnos alguna vez en algo más que una especie monoplanetaria, con suerte, una especie interestelar, entonces tenemos que sacar nuestros traseros terrícolas de aquí.

Por supuesto, hay otra preocupación importante que debe abordarse. Tal como estamos hoy, los humanos no están haciendo un trabajo demasiado bueno para cuidar su propio planeta. Una misión de terraformación de Marte no podría comenzar antes de un par de décadas en el futuro, tal vez incluso un siglo. Para entonces, perderemos cualquier posibilidad de vivir en paz y prosperidad en este planeta o llegaremos a ser lo suficientemente avanzados, tanto tecnológica como socialmente, para dar un salto planetario y finalmente apuntar a las estrellas. Incluso si las cosas salen terriblemente mal en este planeta debido al calentamiento global desbocado, los intentos de producir un calentamiento global en Marte enseñarán a los científicos a hacer lo contrario aquí en la Tierra, posiblemente compensando los daños causados ​​por la contaminación y la deforestación.

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