Het transformeren van de rode planeet om leven te ondersteunen is al lang een droom van sciencefiction. Mars is nu te koud om leven te ondersteunen. De atmosfeer is ook te dun om levende organismen te beschermen tegen schadelijke straling. Maar een nieuwe studie suggereert dat lokale omstandigheden kunnen worden veranderd met behulp van een centimeter "aerogel" - een synthetisch en ultralicht materiaal gemaakt door een gel te nemen en de vloeibare component te vervangen door een gas.

De auteurs achter het artikel, gepubliceerd in Natuurastronomie , beweren dat de techniek bewoonbare gebieden op de rode planeet kan produceren en mogelijk leven kan laten ontwikkelen en bloeien dankzij fotosynthese - het proces waarbij planten zonlicht kunnen omzetten in energie. Maar is dit echt zo? En, als, moeten we het doen?

Zo'n 3,8 miljard jaar geleden, toen het leven begon op aarde, omstandigheden op Mars bewoonbaar waren. De rode planeet had water aan het oppervlak, wolken in de blauwe lucht en vulkanisme zorgden voor een deel van een watercyclus. We weten dit allemaal van ruimtemissies, die tekenen van opgedroogde, met water vervaardigde kanalen op het oppervlak hebben gezien. Ondertussen hebben de Opportunity en Curiosity rovers bewezen dat deze kenmerken te wijten waren aan water, door het vinden van veelbetekenende waterrijke mineralen.

Een magnetisch veld beschermde Mars ook tot 3,8 miljard jaar geleden tegen schadelijke ruimtestraling. Dit werd onthuld door Mars Global Surveyor, die magnetische velden in de aardkorst vond in de oudere, zuidelijke hooglanden. Dit zijn de enige overblijfselen van een oud wereldwijd magnetisch veld, vergelijkbaar met het magnetische veld van de aarde nu.

Koud en droog

Deze bewoonbare omstandigheden, echter, 3,8 miljard jaar geleden veranderd. Het magnetische veld is verdwenen. We denken dat dit komt omdat Mars de warmte die overblijft na zijn vorming sneller verloor dan de aarde - dit kan zijn versterkt door een grote botsing die het Hellas-bekken op Mars heeft gevormd. Miljarden jaren onbeschermd door een magnetisch veld, De atmosfeer van Mars is weggevaagd naar de ruimte. Een deel van het water is op die manier verloren gegaan, en sommigen gingen ondergronds en blijven als permafrost en in ondergrondse 'meren'.

Het oppervlak is nu onherbergzaam voor het leven zoals we het kennen. De dunne koolstofdioxide-atmosfeer, minder dan 1% van de atmosferische druk van de aarde, betekent dat de oppervlaktecondities hoge fluxen van schadelijke straling van de zon en de melkweg omvatten. De oppervlakteomgeving is ook koud:0-10°C overdag, maar 's nachts tot onder de -100°C.

Maar het is niet onmogelijk dat het leven ooit op Mars heeft kunnen bloeien - of daar zelfs vandaag de dag kan bestaan, zij het onwaarschijnlijk. Met de Rosalind Franklin (ExoMars 2020) rover, te lanceren in 2020, we boren tot twee meter onder het harde oppervlak van Mars om te zoeken naar tekenen van oud leven. Dit gaat verder dan wat Opportunity en Curiosity zouden kunnen bereiken met hun boren van 5 cm, en geeft de beste kans op een geplande missie om biomarkers en bewijs van leven te vinden. Ook, het is te hopen dat een internationale monsterretourmissie de rotsen kan terugbrengen die in de cache zijn opgeslagen door NASA's Mars 2020-rover.

Met deze missies kunnen we misschien de eeuwenoude vraag beantwoorden of de mensheid alleen is in het universum. Mars zelf, samen met andere belangrijke astrobiologische doelen in het zonnestelsel, inclusief de manen Europa en Enceladus rond respectievelijk Jupiter en Saturnus, moeten in hun oorspronkelijke staat worden gehouden totdat we deze fundamentele vraag hebben beantwoord.

Terraforming Mars

Ideeën voor het veranderen of "terraformen" van Mars, door een atmosferisch broeikaseffect te introduceren om het te verwarmen, bestaan ​​al heel lang. Onlangs is gebleken dat de koolstofvoorraad op Mars hiervoor onvoldoende is, blijkbaar het doden van deze ideeën voor nu.

Maar de nieuwe studie suggereert een andere benadering:kleinere gebieden van Mars kunnen worden bedekt door een dunne (2-3 cm) laag aerogel, zorgen voor een broeikaseffect door warmte vast te houden. Met behulp van laboratoriumexperimenten, de onderzoekers toonden aan dat dit de oppervlaktetemperatuur met 50°C zou kunnen verhogen. De auteurs gebruikten vervolgens een klimaatmodel van Mars om te bevestigen dat de gel het water eronder tot een diepte van enkele meters vloeibaar zou kunnen houden. Het zou ook beschermen tegen schadelijke straling door de straling op UV-golflengten te absorberen, terwijl er nog steeds voldoende licht is voor fotosynthese.

Dit suggereert dat er een bewoonbaar gebied zou kunnen worden geproduceerd, genoeg om zelfs enkele planten te laten groeien om eventuele menselijke verkenningen te voeden. Het idee is zeker interessant, en volgens de experimenten mogelijk plausibel. Maar het negeert het andere belangrijke probleem dat van invloed is op het leven op Mars:kosmische straling. Silica aerogel, het voorgestelde materiaal, wordt soms "bevroren rook" genoemd vanwege de lage dichtheid. Maar omdat het zo'n lage dichtheid heeft, kosmische straling met een hogere energie dan ultraviolet licht kan er bijna ongedeerd doorheen gaan. Zonder magnetische bescherming, deze straling bedreigt elk leven op het oppervlak van Mars, net als vandaag.

Mars is de planeet die het dichtst bij ons ligt waar het leven had kunnen beginnen. En het kunstmatig veranderen van de omgeving zou een bedreiging vormen voor een van de 'experimenten' van de natuur, die al miljarden jaren in de maak zijn - met leven dat al dan niet evolueert sinds de vorming van de planeet. We doen er alles aan om missies als Rosalind Franklin steriel te houden, in overeenstemming met internationale regels, zodat we geen vorig of zelfs huidig ​​leven verstoren. Als we door zouden gaan met terravormingsplannen en later levende organismen op Mars zouden vinden, het zou moeilijk zijn om te weten of dit natuurlijke Mars-microben waren of gewoon verontreinigingen van de aarde die gedijen onder de areogel.

Dergelijke grootschalige experimenten zouden de ongerepte omgeving zodanig aantasten dat we dit nu nog niet zouden moeten doen. Tenminste tot na de terugkeer van het Rosalind Franklin en Mars-monster, laten we Mars onaangeroerd laten zodat we kunnen ontdekken of we alleen in het universum zijn. Als de wetenschap klaar is en we klaar zijn om te gaan, aerogel dekens zijn misschien de moeite van het bekijken waard.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.