Et lag aerogel kunne gøre Mars beboelig og endda gøre det muligt for liv at udvikle sig der

At transformere den røde planet til at understøtte liv har længe været en drøm for science fiction. Mars er nu for kold til at understøtte liv. Dens atmosfære er også for tynd til at beskytte levende organismer mod skadelig stråling. Men en ny undersøgelse tyder på, at lokale forhold kunne ændres ved hjælp af en tomme "aerogel" - et syntetisk og ultralet materiale fremstillet ved at tage en gel og erstatte den flydende komponent med en gas.

Forfatterne bag avisen, udgivet i Natur astronomi , hævder, at teknikken kan producere beboelige områder på den røde planet og potentielt tillade liv at udvikle sig og trives takket være fotosyntesen - den proces, hvorved planter kan omdanne sollys til energi. Men er dette virkelig tilfældet? Og, hvis så, skal vi gøre det?

For omkring 3,8 milliarder år siden, da livet begyndte på Jorden, forholdene på Mars var beboelige. Den røde planet havde vand på overfladen, skyer på dens blå himmel og vulkanisme udgjorde en del af en vandkredsløb. Vi kender alt dette fra rummissioner, som har set tegn på udtørrede vandfremstillede kanaler på overfladen. I mellemtiden har Opportunity- og Curiosity-roverne bevist, at disse funktioner skyldtes vand, ved at finde afslørende vandrige mineraler.

Et magnetfelt beskyttede også Mars mod skadelig rumstråling for op til 3,8 milliarder år siden. Dette blev afsløret af Mars Global Surveyor, som fandt skorpemagnetiske felter i de ældre, det sydlige højland. Disse er de eneste rester af et gammelt globalt magnetfelt, ligner Jordens magnetfelt nu.

Koldt og tørt

Disse beboelige forhold, imidlertid, ændret sig for 3,8 milliarder år siden. Magnetfeltet forsvandt. Vi tror, ​​det skyldes, at Mars mistede den varme, der var tilbage fra sin dannelse, hurtigere end Jorden gjorde - dette kan være blevet forstærket af en stor kollision, som dannede Hellas-bassinet på Mars. Ubeskyttet af et magnetfelt i milliarder af år, Mars' atmosfære er blevet fjernet til rummet. Noget af vandet gik tabt på den måde, og nogle gik under jorden og forbliver som permafrost og i underjordiske "søer".

Overfladen er nu ugæstfri for livet, som vi kender det. Den tynde kuldioxidatmosfære, mindre end 1 % af Jordens atmosfæriske tryk, betyder, at overfladeforholdene omfatter høje strømme af skadelig stråling fra solen og galaksen. Overflademiljøet er også koldt:0-10°C om dagen, men ned til under -100°C om natten.

Men det er ikke umuligt, at liv engang kunne have blomstret på Mars - eller endda eksistere der i dag, omend usandsynligt. Med Rosalind Franklin (ExoMars 2020) rover, lanceres i 2020, vi vil bore op til to meter under den barske Mars-overflade for at søge efter tegn på gammelt liv. Dette går ud over, hvad Opportunity og Curiosity kunne opnå med deres 5 cm bor, og giver den bedste chance for enhver planlagt mission for at finde biomarkører og bevis på liv. Også, Det er håbet, at en international prøve-returmission kan bringe de sten tilbage, der er gemt af NASAs Mars 2020-rover.

Med disse missioner kan vi måske besvare det ældgamle spørgsmål om, hvorvidt menneskeheden er alene i universet. Mars selv, sammen med andre primære astrobiologiske mål i solsystemet, inklusive månerne Europa og Enceladus omkring henholdsvis Jupiter og Saturn, bør opbevares i deres uberørte tilstand, indtil vi har besvaret dette grundlæggende spørgsmål.

Terraformende Mars

Idéer til at ændre eller "terraforme" Mars, ved at indføre en atmosfærisk drivhuseffekt for at opvarme det, har eksisteret i lang tid. For nylig blev det vist, at kulstofbeholdningen på Mars er utilstrækkelig til at gøre dette, tilsyneladende aflive disse ideer for nu.

Men den nye undersøgelse antyder en anden tilgang - at mindre områder af Mars kan være dækket af en tynd (2-3 cm) dækning af aerogel, giver en drivhuseffekt ved at låse varmen ind. Ved hjælp af laboratorieforsøg, forskerne viste, at dette kunne øge overfladetemperaturen med 50°C. Forfatterne brugte derefter en klimamodel af Mars til at bekræfte, at gelen ville være i stand til at holde vandet under sig flydende op til flere meters dybde. Det ville også beskytte mod skadelig stråling ved at absorbere strålingen ved UV-bølgelængder, samtidig med, at der er nok lys til fotosyntese.

Dette tyder på, at der kunne produceres en beboelig region, nok til selv at dyrke nogle planter til at give næring til en eventuel menneskelig udforskning. Idéen er bestemt interessant, og ifølge eksperimenterne potentielt plausible. Men det ignorerer det andet nøglespørgsmål, der påvirker livet på Mars - kosmisk stråling. Silica aerogel, det foreslåede materiale, kaldes undertiden "frossen røg" på grund af dens lave tæthed. Men fordi det er så lav tæthed, kosmisk stråling af højere energi end ultraviolet lys kan passere gennem det næsten uskadt. Uden magnetisk beskyttelse, denne stråling truer ethvert liv på Mars-overfladen, ligesom det gør i dag.

Mars er den planet, der er nærmest os, hvor livet kunne være startet. Og at kunstigt ændre miljøet ville true et af naturens "eksperimenter", som har været milliarder af år undervejs - med liv enten udviklet eller ej siden planetens dannelse. Vi går meget op i at holde missioner som Rosalind Franklin sterile, i overensstemmelse med internationale regler, så vi ikke forstyrrer noget tidligere eller endda nuværende liv. Hvis vi gik videre med terraformingsplaner og senere fandt levende organismer på Mars, det ville være svært at vide, om disse var naturlige Mars-mikrober eller bare forurenende stoffer fra Jorden, der trives under areogelen.

Storskalaforsøg som dette ville påvirke det uberørte miljø så meget, at vi ikke burde gøre dette endnu. I det mindste indtil efter Rosalind Franklin og Mars prøve vender tilbage, lad os lade Mars stå uberørt, så vi kan opdage, om vi er alene i universet. Når videnskaben er færdig, og vi er klar til at gå, aerogel tæpper kan være værd at kigge nærmere på.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.