Με αέρια του θερμοκηπίου μπορούμε να δημιουργήσουμε συνθήκες κατάλληλες για ζωή στον Άρη

Πηγή: PhysOrg, 3 Φεβρουαρίου 2005

Η εισαγωγή συνθετικών αερίων του θερμοκηπίου στην Αρειανή ατμόσφαιρα θα μπορούσε να αυξήσει σε μεγάλο βαθμό τη θερμοκρασία του πλανήτη και έτσι να λειώσουν τα πολικά καλύμματα του πάγου και να δημιουργηθούν κατάλληλες συνθήκες για τη ζωή. Στην πραγματικότητα, μια ομάδα ερευνητών θεωρεί ότι η άνοδος της θερμοκρασίας στον κόκκινο πλανήτη μπορεί να είναι η καλύτερη προσέγγιση για τη θέρμανση του παγωμένου πλανήτη και τη μετατροπή του σε έναν κατοικήσιμο τόπο στο μέλλον.

Οι επιστήμονες ήδη χρησιμοποιούν τον όρο γαιομορφοποίηση, για να αναφερθούν στη μετατροπή των κλιματολογικών και γεωλογικών συνθηκών ενός πλανήτη, σε τέτοιες συνθήκες προκειμένου να είναι σε θέση να φιλοξενήσει ζωή όπως αυτή της Γης.

Η ιδέα της μεταμόρφωσης ενός πλανήτη από έρημο σε παράδεισο, με τη μετατροπή των δηλητηριωδών αερίων της ατμόσφαιράς του σε αέρια κατάλληλα για ζωή, με τη σωστή πρόσμιξη οξυγόνου και αζώτου, είναι μία μόνο από τις τεράστιες προκλήσεις της ανθρωπότητας εν όψει αυτού του κολοσσιαίου εγχειρήματος. Πρέπει να μετατραπούν οι βραχώδεις και αμμώδεις εκτάσεις σε εύφορες πεδιάδες, όπου θα μπορέσουν να φυτρώσουν και να επιβιώσουν φυτά, τα οποία θα καταναλώνουν τα επιβλαβή αέρια και θα απελευθερώνουν οξυγόνο μέσω της φωτοσύνθεσης.

Ο Άρης θεωρείται ως ο πρώτος πλανήτης που πληροί το σύνολο των απαιτούμενων για γαιομορφοποίηση προδιαγραφών, καθώς διαθέτει μεγάλες ποσότητες νερού, συγκεντρωμένες κυρίως με τη μορφή παγετώνων στους πόλους του, ενώ υπάρχει και η έμμεση ένδειξη ύπαρξης μεγάλων αποθεμάτων υπόγειου νερού.

Η ατμόσφαιρα του Άρη αποτελείται σήμερα από 95,3% διοξείδιο του άνθρακα, 2,7% άζωτο, 1,6% αργό και 0,2% οξυγόνο, τη στιγμή που η γήινη ατμόσφαιρα αποτελείται από 78,1% οξυγόνο, 20,9% άζωτο, 0,9% αργό και 0,1% διοξείδιο του άνθρακα, καθώς και άλλα αέρια. Οι ομοιότητες της σημερινής αρειανής ατμόσφαιρας με την "αρχαία" γήινη ατμόσφαιρα είναι εκπληκτικές και οι επιστήμονες υποθέτουν ότι είναι δυνατή η μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε οξυγόνο

Τα σημαντικότερα φυσικά αέρια του θερμοκηπίου στη Γη είναι ο υδρατμός, που στις ασυννέφιαστες μέρες είναι υπεύθυνο για το 60-70% του φαινομένου του θερμοκηπίου στη Γη, το διοξείδιο του άνθρακα (περίπου το 26%) και το όζον. Τα δευτερεύοντα αέρια του θερμοκηπίου περιλαμβάνουν το μεθάνιο, το οξείδιο του αζώτου, το εξαφθοριούχο θείο (SF₆) και οργανικές ενώσεις σαν το φθορομεθάνιο, το φρέον και άλλοι χλωροφθοροάνθρακες  CFC. Τα αέρια του θερμοκηπίου είναι συστατικά της ατμόσφαιρας που συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.

Η μετατροπή της ατμόσφαιρας θα δημιουργούσε και ένα φαινόμενο του θερμοκηπίου, το οποίο θα επέτρεπε την αύξηση της θερμοκρασίας σε βιώσιμα επίπεδα, καθώς σήμερα η μέση επιφανειακή θερμοκρασία του Άρη είναι -62,8οC.

Οι μέθοδοι γαιομορφοποίησης του Άρη που έχουν προταθεί μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε τρεις κατευθύνσεις.

Σύμφωνα με την πρώτη, μεγάλα κάτοπτρα σε τροχιά γύρω από τον Άρη θα αντανακλούν ηλιακό φως, θερμαίνοντας την επιφάνειά του.

Σύμφωνα με τη δεύτερη πρόταση, πρέπει να εγκατασταθούν εργοστάσια παραγωγής χλωροφθορανθράκων (CFCs) και διοξειδίου του άνθρακα, προκειμένου να "παχύνει" η αρειανή ατμόσφαιρα και να μην επιτρέπει τη διαφυγή της ηλιακής ακτινοβολίας.

Μια τρίτη λύση προβλέπει την αλλαγή της τροχιάς αστεροειδών πλούσιων σε αμμωνία και τη συντριβή τους στην επιφάνεια του Άρη, με αποτέλεσμα τη μεγάλη αύξηση της θερμοκρασίας.

Η Margarita Marinova

Η Margarita Marinova, στο ερευνητικό κέντρο της NASA Ames, και οι συνάδελφοι της προτείνουν ότι οι ίδιοι τύποι των ατμοσφαιρικών αλληλεπιδράσεων που έχουν οδηγήσει πρόσφατα στην αύξηση της επιφανειακής θερμοκρασίας στη Γη θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και στον Άρη για να δημιουργήσουν ένα άλλο περιβάλλον, βιολογικά φιλόξενο μέσα στο ηλιακό σύστημα. Στο περιοδικό Journal of Geophysical Research-Planets, οι ερευνητές δημοσιεύουν μια έρευνα σχετικά με τη θερμική ενεργειακή απορρόφηση και τα πιθανά αποτελέσματα στην επιφανειακή θερμοκρασία με την εισαγωγή των αερίων θερμοκηπίου, που προκαλούνται από τον άνθρωπο, τα οποία είναι αρκετά ισχυρά ώστε να λειώσουν το διοξείδιο του άνθρακα και τον πάγο στον Άρη.

Η μέση θερμοκρασία του Άρη είναι -63ο Κελσίου ενώ τη νύχτα πέφτει πολύ χαμηλότερα και φθάνει τους -140 βαθμούς Κελσίου. Η ατμόσφαιρα του είναι πολύ πιο αραιή από αυτήν της Γης, ενώ αποτελείται κατά 95% από διοξείδιο του άνθρακα. Αυτό είναι ιδιαίτερα ευεργετικό για τα φυτά, αλλά θανατηφόρο για τους ανθρώπους. Οι επιστήμονες όμως δεν απογοητεύονται και πιστεύουν ότι στο μέλλον ο Άρης θα μπορούσε να κατοικηθεί αν άλλαζε το κλίμα του. Αυτή την αλλαγή υποστηρίζουν ότι μπορεί να την προκαλέσει ο άνθρωπος.

"Αν μεταφέραμε τη ζωή στον Άρη και μελετούσαμε τον τρόπο που αναπτύσσεται, αυτό θα συνέβαλλε στο να κατανοήσουμε την εξέλιξη μας, και τη δυνατότητα της ζωής να προσαρμοστεί και να πολλαπλασιαστεί σε άλλους κόσμους", αναφέρει η Marinova. "Και ο ζεστός Άρης αφού θα γινόταν πιο κατοικήσιμος, θα έδινε σε οποιαδήποτε ενδεχομένως λανθάνουσα μορφή ζωής πάνω στον Άρη, την ευκαιρία να αναβιώσει και να αναπτυχθεί".

Οι συντάκτες της πρότασης σημειώνουν ότι θα μπορούσαν να κατασκευαστούν τεχνητά δημιουργημένα αέρια -- που θα ήταν σχεδόν 10.000 φορές αποτελεσματικότερα από το διοξείδιο του άνθρακα -- με σκοπό να έχουν ελάχιστα καταστρεπτικά αποτελέσματα πάνω στους οργανισμούς και το στρώμα όζοντος, ενώ θα διατηρούσαν συνθήκες ζωής για μεγάλο διάστημα στο περιβάλλον. Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα υπολογιστικό μοντέλο της Αρειανής ατμόσφαιρας και ανέλυσαν τέσσερα τέτοια αέρια, ξεχωριστά και σε συνδυασμό, τα οποία θεωρούνται σαν οι καλύτεροι υποψήφιοι για αυτή τη δουλειά.

Η μελέτη τους εστιάστηκε στα αέρια με βάση το φθόριο, που αποτελούνται από στοιχεία που εύκολα είναι διαθέσιμα στην Αρειανή επιφάνεια, και τα οποία είναι γνωστά ότι απορροφούν τη θερμική υπέρυθρη ενέργεια. Διαπίστωσαν δε ότι μια ένωση που είναι γνωστή ως οκτοφθοροπροπάνιο (C₃F₈), δημιούργησε τη μεγαλύτερη θέρμανση, ενώ ο συνδυασμός του με διάφορα παρόμοια αέρια ενίσχυσε τη θέρμανση ακόμα περισσότερο.

Οι ερευνητές προσδοκούν ότι με την προσθήκη περίπου 300 μερών ανά εκατομμύριο (ppm) του μίγματος των αερίων στη σημερινή Αρειανή ατμόσφαιρα, που είναι ισοδύναμη με δύο μέρη ανά εκατομμύριο για μια ατμόσφαιρα σαν τη Γη, θα προκαλούσαμε το φαινόμενο του θερμοκηπίου, με σκοπό της δημιουργίας μιας αστάθειας στα πολικά στρώματα του πάγου, τα οποία εν συνεχεία θα εξάτμιζαν αργά - αργά το παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα στην επιφάνεια του πλανήτη. Προσθέτουν δε ότι η απελευθέρωση αυξανόμενων ποσών του διοξειδίου του άνθρακα θα οδηγούσε στην περαιτέρω τήξη και την άνοδο της θερμοκρασίας. Κάτι που θα ενίσχυε την ατμοσφαιρική πίεση και την αποκατάσταση τελικά ενός παχύτερου ατμοσφαιρικού στρώματος στον πλανήτη.

Η έκλυση του οκταφθοροπροπανίου θα αύξανε την πίεση της ατμόσφαιρας και θα επέτρεπε σε φυτά να παράγουν το πολύτιμο για τον άνθρωπο οξυγόνο. Αυτά τα φυτά θα μπορούσαν επιπλέον να ευδοκιμήσουν με τη βοήθεια ενός ακόμη ζωτικού συστατικού: του νερού. Όπως το διοξείδιο του άνθρακα, έτσι και το νερό θα μπορούσε με την άνοδο της θερμοκρασίας να ξεφύγει από την παγωμένη κατάστασή του. Όμως για να διοχετευθεί στην ατμόσφαιρα του Άρη θα πρέπει να παραχθεί εκεί πάνω και όχι να μεταφερθεί από τη Γη - αυτό θα ήταν αδύνατον, εξαιτίας του τεραστίου όγκου που θα χρειαζόταν.

"Το να δημιουργήσουμε ζωή στον Άρη και να μελετήσουμε την ανάπτυξή της θα συνέβαλλε στην δική μας κατανόηση της εξέλιξης. Θα μπορούσαμε παράλληλα να διερευνήσουμε την ικανότητα της ζωής να προσαρμόζεται και να πληθύνεται σε άλλους κόσμους", λέει η Margarita Marinova.

Μια τέτοια διαδικασία θα μπορούσε να πάρει αιώνες ή ακόμα και χιλιετίες για να ολοκληρωθεί αλλά, επειδή οι πρώτες ύλες για τα φθοριούχα αέρια υπάρχουν ήδη στον Άρη, είναι δυνατόν οι αστροναύτες να τη δημιουργήσουν σε μια επανδρωμένη αποστολή στον πλανήτη. Ειδάλλως θα ήταν αδύνατο να μεταφερθούν οι χιλιάδες τόνοι του αερίου στον Άρη. Οι συντάκτες της έρευνας καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η εισαγωγή των ισχυρών αερίων του θερμοκηπίου είναι η πιο εφικτή τεχνική για την άνοδο της θερμοκρασίας και την ατμοσφαιρική πίεση στον Άρη. Ιδιαίτερα αν συγκριθεί η μέθοδος αυτή με άλλες εναλλακτικές λύσεις όπως είναι ο διασκορπισμός μιας ειδικής σκόνης στους πόλους με σκοπό την απορρόφηση του φωτός του ήλιου ή την τοποθέτηση μεγάλων κατόπτρων σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη.

Αντιδράσεις

Μια τόσο μεγάλης κλίμακας περιβαλλοντική παρέμβαση, όσο μελλοντική κι αν φαντάζει, δεν θα μπορούσε παρά να προκαλεί επιφυλάξεις αν όχι και χλευαστικά σχόλια από μερίδα άλλων ειδικών. Ο Peter Reed, καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, αναγνωρίζει ότι η απελευθέρωση αερίων του θερμοκηπίου θα προκαλούσε κλιματικές αλλαγές, ενδεχομένως προς την επιθυμητή κατεύθυνση.

Προσθέτει όμως ότι η γεωποίηση του Άρη δεν θα μπορούσε να συντελεστεί προτού περάσουν εκατοντάδες χρόνια. Και εμφανίζεται επιφυλακτικός ως προς την ύπαρξη διοξειδίου του άνθρακα στον Κόκκινο Πλανήτη. "Παρά το γεγονός ότι έχουμε σοβαρούς λόγους να πιστεύουμε ότι εκεί πάνω υπάρχει διοξείδιο του άνθρακα, δεν υπάρχει καμιά άμεση ένδειξη που να μας το επιβεβαιώνει". H πιο σοβαρή ένστασή του όμως έχει ηθική διάσταση: "Μπορούμε να αλλάξουμε τον Άρη. Πρέπει όμως να το κάνουμε; Θα ήταν αναγκαίο μόνο αν υπήρχε κάποιος σοβαρότατος λόγος, σχετικός με την επιβίωση της ανθρωπότητας".

Άλλοι δε στέκονται στην ηθική διάσταση του ζητήματος, γιατί δεν είναι ότι αλλάζουμε την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη, αλλά ότι επιχειρούμε αυτή την αλλαγή χωρίς να είμαστε σε θέση να κατανοήσουμε πλήρως τις επιπτώσεις. Και υποστηρίζουν ότι μια τέτοια ανθρώπινη επέμβαση στην ατμόσφαιρα ενός άλλου πλανήτη θα ήταν σωστή μόνο στην ακραία περίπτωση που η Γη θα είχε καταντήσει ακατοίκητη.

Το σενάριο γεωποίησης του Άρη έχουν κατακρίνει και διεθνείς περιβαλλοντικές οργανώσεις όπως Οι Φίλοι της Γης. Η οργάνωση υποστηρίζει ότι αυτό το σενάριο για τον Άρη είναι τρελό και πως οι Αμερικανοί θα έπρεπε να επικυρώσουν το Πρωτόκολλο του Κιότο και να μειώσουν τις τεράστιες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από τις δικές τους βιομηχανίες που οδηγούν σταδιακά τον πλανήτη σε θάνατο, παρά να επεξεργάζονται σενάρια για το πώς θα ανατρέψουν τις κλιματικές συνθήκες σε άλλους πλανήτες.