На Марсе нет достаточного количества углекислого газа, чтобы создать плотную атмосферу и тёплый климат. И даже те объёмы вещества, что можно было бы направить на эти нужды, невозможно извлечь с помощью современных технологий. Такие неутешительные выводы изложены в научной статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy Брюсом Якоски (Bruce Jakosky) из Колорадского университета в Боулдере и Кристофером Эдвардсом (Christopher Edwards) из Университета Северной Аризоны.
Атмосферное давление на Красной планете составляет лишь 0,6% от земного. Вдобавок там очень холодно: даже летом и на экваторе температура не поднимается выше нуля по Цельсию. Как же превратить такой неприветливый мир во вторую Землю?
Большинство проектов по терраформированию Марса сходятся на том, что нужно обеспечить планете изменение климата, организовав на ней парниковый эффект. А для этого необходимо увеличить количество нужных газов в атмосфере.
"Двуокись углерода и водяной пар являются единственными парниковыми газами, которые могут присутствовать на Марсе в достаточном количестве, чтобы обеспечить значительное потепление за счёт парникового эффекта", – объясняет Якоски.
Атмосфера Марса состоит из углекислого газа (CO2) на 95%. Но газовая оболочка Красной планеты слишком тонкая для того, чтобы вызвать парниковый эффект. Что же до водяного пара (H2O), он присутствует и вовсе в следовых количествах.
Основные запасы обоих веществ ныне сосредоточены в грунте и полярных шапках планеты. Оптимисты предлагают каким-то образом вернуть их в атмосферу.
Учёные из США оценили реалистичность этих планов, опираясь на данные, собранные космическими зондами за последние 20 лет. Состав полярных шапок и марсианской коры был выяснен благодаря аппаратам MRO и Mars Odyssey, а утечку атмосферных газов в космос оценили с помощью орбитальной обсерватории MAVEN.
"Эти данные содержат новую существенную информацию об истории легко испаряемых (летучих) веществ, таких как CO2 и H2O, на планете, обилии летучих веществ, запертых на поверхности и под поверхностью, и потерях газа из атмосферы в космос", – говорит Эдвардс.
Авторы полагают, что газовой оболочке Марса нужно столько углекислого газа, чтобы его давление было равно общему атмосферному давлению на Земле. Это позволит воде на поверхности планеты существовать в жидком состоянии. Без этого пытаться испарять водяной лёд бессмысленно: пар будет, что называется, замерзать на лету. Учёные последовательно рассмотрели все возможные источники CO2 и рассчитали, сколько спасительного вещества в них содержится.
Согласно этим подсчётам, испарение полярных шапок позволит поднять давление лишь до 1,2% земного. Следующий источник – это пылевые частицы в марсианском грунте на небольшой глубине. Однако мобилизация этого CO2 даст лишь 4% необходимого давления, даже если "ободрать" всю планету на стометровую глубину.
Третьим резервуаром могли бы стать залежи углеродосодержащих минералов. Их точные запасы неизвестны, но, по оценкам авторов, и они дадут менее 5% нужной величины, если исходить из доступных для добычи глубин залегания. Наконец, клатраты, в которых молекулы CO2 внедрены в кристаллы водяного льда, тоже дали бы менее 5% необходимого давления.
Не исключено, что на глубинах, недоступных для орбитального зондирования, скрываются большие запасы углерода. Однако их добыча потребует технологий послезавтрашнего дня.
Не менее фантастическими оказались и проекты по бомбардировке Красной планеты кометами и астероидами, содержащими большие запасы воды и углерода. По расчётам авторов, для достижения цели потребуется много тысяч подобных тел.
"Терраформирование Марса с использованием современных технологий невозможно", — делает неутешительный вывод Якоски.
Дело в том, что планета безвозвратно потеряла основную массу летучих веществ. Когда-то Марс имел плотную атмосферу и океаны, но низкая гравитация и отсутствие магнитного поля предрешили его судьбу. Атмосферные газы были унесены в пространство солнечным ветром. К слову, этот процесс продолжается и сейчас.
Озвучивались предложения остановить эту утечку искусственным магнитным полем и подождать, пока вулканы сами наполнят атмосферу Марса. Но, по оценкам авторов, вулканической деятельности потребуется 10 миллионов лет только на то, чтобы удвоить нынешнюю газовую оболочку.
Словом, превратить Красную планету в зелёную не получится. Максимум, на который может рассчитывать человечество в обозримом будущем – создание отдельных обитаемых баз. И тут у учёных есть интересные наработки. В частности, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, как можно обеспечить колонистов кислородом, откуда брать энергию и из чего строить дома.
