Jordboer, der bor på Mars? Det er en mulighed i vores levetid, opdager forskere

Inspireret af science fiction og et mærkeligt fænomen på Mars-overfladen, forskere har opdaget en måde, hvorpå jordens liv kunne overleve på den røde planet.

Et team af forskere ved Harvard University, University of Edinburgh, og NASA's Jet Propulsion Laboratory har fundet ud af, at et materiale kaldet aerogel kan fange nok varme fra sollys til at skabe områder med flydende vand og jordlignende temperaturer på Mars. Denne teknologi, de siger, kunne tilpasses til at bygge menneskelige levesteder i en ikke så fjern fremtid.

I en ny undersøgelse, forskerne viser, at anbringelse af et tyndt lag af en gennemskinnelig aerogel - blot et par centimeter tyk - oven på Mars' overflade kan opvarme jorden med op til 50 grader Celsius, eller 90 grader Fahrenheit, eller mere. Dette ville være nok til at tø vand, der tidligere var frosset under jorden, giver den afgørende ingrediens til at understøtte livet.

Ligesom kuldioxid og andre drivhusgasser, aerogelen tillader synligt lys at passere igennem og varme jorden op, men gør det sværere for infrarødt lys - som mennesker ikke kan se, men opleve som varme - at undslippe. Takket være sin unikke struktur, aerogel producerer en meget mere effektiv drivhuseffekt end kuldioxid.

"Gelé [er] en struktur [lavet] af et fast stof fyldt med [små lommer] væske. Hvis du suger al væsken ud og erstatter den med luft, du får en aerogel, " sagde Laura Kerber, en forsker ved Jet Propulsion Laboratory.

Disse luftlommer er nøglen til at varme Mars op. "Luft er virkelig dårlig til at lede varme, men det bevæger sig normalt rundt og bringer varme fra sted til sted. Men siden [i aerogelen] er den fanget i alle disse små lommer, så kan [luften] ikke blande sig, og det gør det til en fantastisk isolator, " sagde hun. En lignende type aerogel bruges til at isolere Curiosity-roveren, der i øjeblikket udforsker Mars, samt dybhavsrør, brandslukningsudstyr, og endda huse her på jorden.

Forskere kunne først installere aerogelen i lille skala og derefter arbejde op til mere ambitiøse projekter. "Den enkleste ... er at lave [et aerogel] tæppe og lade alger og mikrobielt liv [fra Jorden] vokse. Levesteder for mennesker - det ville stadig fungere absolut, men du bliver nødt til at kombinere [aerogelen] med andre materialer, " sagde Robin Wordsworth, en lektor i miljøvidenskab og teknik ved Harvard.

"I sin nuværende form, [aerogelen] er ret skør, " sagde Kerber. Mars' atmosfære er meget tynd og giftig for det meste af jordens liv, så enhver beboelig struktur skal være lufttæt. Hun forklarede, at i fremtiden, fliser lavet af aerogel klemt mellem stærkt plexiglas kunne bruges til at lave en trykkuppel til mennesker.

Fordi disse jordiske miljøer ville være selvstændige, de ville også bevare hvad end Mars-liv måtte eksistere. "Ingen ønsker at tage til Mars og dræbe det eneste andet liv, vi finder ved at udkonkurrere det med livet på jorden. Dette er en god løsning; stykke for stykke, lille indesluttet ø af beboelighed, vi kan bo der og [ikke] ødelægge det, " sagde Kerber.

"Det her, vi tænker, for første gang, er en lokal og skalerbar måde at nærme sig at opnå Mars beboelighed på. Der er mange udfordringer. Men vi synes, det er meget spændende, at dette nu er en mulighed i vores levetid, " sagde Wordsworth.

Dette fund, spændende som det er, er kun den seneste i en historie, der begyndte langt før mennesker overhovedet gik på månen.

"Den science fiction, jeg startede mit liv med, går i opfyldelse, " sagde Edward Guinan, en professor i astrofysik og planetarisk videnskab ved Villanova University, som ikke var involveret i undersøgelsen. I mere end et århundrede, science fiction-forfattere har skrevet om menneskelige bosættelser på den røde planet, afbildet som havende åndbar luft, flydende vand, og avanceret fremmedliv.

Menneskehedens forståelse af Mars tog et spring fremad i 1965, da Mariner 4-sonden tog de første nærbilleder og fandt ud af, at Mars var fuldstændig ugæstfri for mennesker - øde, tør, og med en farlig tynd atmosfære.

Men forfattere og videnskabsmænd – mange inspireret af deres yndlingsromaner – gav ikke op. I stedet, de fokuserede på terraforming:ved at bruge teknologi til radikalt at transformere Mars til et sted, hvor mennesker kunne overleve.

I 1971, Carl Sagan foreslog at fordampe alt det frosne vand og kuldioxid fra Mars' iskapper. Den resulterende gas ville så opvarme planeten med den samme drivhuseffekt bag Jordens egen globale opvarmningskrise. Men i 2018 NASA opdagede, at der ikke var nok frosset vand og kuldioxid på Mars til, at denne plan kunne fungere uden utrolig avanceret teknologi.

Harvards Wordsworth følte sig presset til at tænke praktisk om terraforming. "[Vi spurgte] hvad der rent faktisk kunne fungere og hvad der ikke kunne i vores levetid, i modsætning til langt ude i fremtiden, " han sagde.

Den direkte inspiration til aerogel-projektet, imidlertid, kom fra selve Mars.

Den samme opvarmningsproces " sker allerede på Mars lige nu, men med [frosset kuldioxid]. Det er ret gennemsigtigt, og samler sig på klitter. Solen skinner igennem, og gas begynder at dannes. Og til sidst eksploderer den, og du får disse gejsere af [kuldioxid], der efterlader sorte pletter. sker hvert forår, " sagde Kerber.

Efter at have studeret Mars overflade, Kerber har allerede opdaget det ideelle sted at bygge en menneskelig bosættelse.

"Jeg ved, hvor alt det underjordiske vand er på planeten. Der er dette sted, der hedder Deuteronilus Mensae. Hvis du vil gøre dette, det er her jeg ville sætte dine kupler; det er her, der er vand tæt på overfladen, " hun sagde.

Hvad de, der bor i aerogel-opvarmede habitater på Mars, kan spise, Guinan og hans astrobotelever arbejder på det. "Vi har et drivhus i Villanova. Vi dyrker planter i Mars-simuleret jord, [og] under de lysforhold vi kommer på Mars, " han sagde.

Guinan planlægger allerede, at hans elever skal eksperimentere med at dyrke deres "Mars Garden" i et aerogel-baseret drivhus. "Jeg har allerede købt [aerogel]. Vi vil faktisk prøve det, " han sagde.

Efter at have arbejdet i astrofysik i over 50 år, Guinan håber på, at denne nye teknologi vil se mennesker leve og dyrke mad på Mars inden for hans levetid.

Kerber mener, at løsningen af ​​de resterende udfordringer - hvoraf den største er selve turen til Mars - kun er et spørgsmål om finansiering. "Hvis nogen sagde, "Her er en masse penge, og gør det, "Vi ville gøre det. Folk tror, ​​det er så langt uden for rækkevidde, eller noget fra en sci-fi-film – det er det ikke. Lad os prøve, " hun sagde.

©2019 The Philadelphia Inquirer
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.