Будуть яблуні цвісти?

Нещодавно Ілон Маск запропонував незвичайний і досить радикальний підхід до тераформування Марса - ядерне бомбардування поверхні, яка допоможе нагріти червону планету. Незважаючи на те що розповів він про це на гумористичному шоу і, швидше за все, це більшою мірою був жарт, ми вирішили розібратися з тим, наскільки це новий підхід і як ще можна адаптувати поверхні інших планет для життя нас з вами.

Почати варто з того, з якими труднощами зіткнуться фахівці з тераформування у своїй роботі - а їх чимало. Не кожна планета однаково підходить до перетворення в майбутню колонію для переселенців з Землі, в розгляд доводиться включати цілий спектр факторів - температурний режим планети, наявність атмосфери, корисних копалин, сила гравітації, магнітне поле і так далі. Існує навіть умовна класифікація небесних тіл з їх придатності для людини: населені, біосумісні і легко тераформовані планети. З усіх об'єктів Сонячної системи, включаючи супутники газових гігантів, є надія лише на те, що Марс колись був біосумісною (можливо, населеною, але тому ще немає ніяких підтверджень) планетою.

Однією з ключових вимог для існування життя, подібного до земного, є наявність на планеті рідкої води. Воно вносить суттєві обмеження на температурні умови: оскільки всі рідини нашого організму несуть у своїй основі воду, то комфортне існування в умовах, коли навколишня температура постійно нижче нуля або вище точки кипіння, практично неможливо. За крайні статки можна взяти екстремофілів - організмів, здатних тривалий час виживати в екстремальних умовах. Кріофіли, наприклад, можуть жити при температурах від -20^oC, термофіли - до 122^oC. До речі, на основі цієї вимоги вводиться поняття потенційно населеної зони в околицях будь-якої зірки.

Крім того, для підтримки життя необхідна щільна атмосфера, що виконує відразу дві функції: захисту від короткохвильового (ультрафіолетового) випромінювання і створення багатого киснем середовища, необхідного для дихання. Для утримання такої атмосфери, у планети повинна бути досить сильна гравітація, а також магнітне поле. В іншому випадку, сонячний вітер буде легко проникати крізь атмосферу, іонізувати її і забирати разом із собою. Схожий процес відбувається, наприклад, з атмосферою Плутона.

Вчені пропонують різні способи виправлення ситуації з одним або кількома факторами придатності планети до життя. На цих методах тераформування ми і зупинимося.

Ілюстрація: Eugenia Loli

Одним з найпопулярніших комплексних підходів, які можна було б включити в умовне «» Керівництво з тераформування «», є модифікація складу і тиску атмосфери. Причому, важливо відзначити, що ця модифікація може йти як у бік нарощування атмосфери, так і в бік навпаки її потоньшення. Для цього можна застосовувати різні техніки.

Наприклад, можна використовувати зовнішній нагрів для випаровування частини речовин, що знаходяться на поверхні планети. Такий спосіб застосовний для планет, на поверхні яких є речовини, які легко випаровуються при підвищенні температури: сухий лід (CO₂), аміак, метан. Найкращим прикладом є Марс, полярні шапки якого містять сухий лід, поряд з водним. Для випаровування сухого льоду достатньо температур близько -70^oC.

Для необхідного нагріву можна, послідувавши раді Ілона Маска, використовувати ядерні заряди, однак, як показують розрахунки, навіть всіх існуючих на Землі боєголовок не вистачить для повного випаровування сухого льоду. Інший варіант передбачає використання орбітального дзеркала, яке концентрувало б сонячну енергію і направляло її на полярні шапки. Однак проблема полягає в тому, що для підвищення температури на п'ять градусів буде потрібно дзеркало діаметром в 250 кілометрів, що знаходиться на відстані 214 тисяч кілометрів від центру планети. Наприклад, титановий об'єкт такого розміру важив би 250 тисяч тонн навіть при товщині в один мікрон.

Тим не менш, за рахунок викиду в атмосферу вуглекислого газу можна домогтися виникнення парникового ефекту. В результаті того, що тепло буде якісніше зберігатися поблизу поверхні планети, почнеться поступове підвищення температури - яке призведе до збільшення швидкості танення льодів та інтенсивності викиду в атмосферу різних газів. Поступово піднімаючи температуру, планетарні інженери зможуть домогтися виникнення на поверхні рідкої води - якщо, звичайно, вона не випарується і не відлетить разом з атмосферою через сонячний вітер.

Ілюстрація: Eugenia Loli