Gli scienziati scoprono un modo rivoluzionario per riscaldare Marte

Poiché sappiamo che la superficie di Marte è fredda e morta, le persone si chiedono se esiste un modo per renderla più ospitale per la vita.

In uno studio innovativo pubblicato il 7 agosto sulla rivista Science Advances, i ricercatori dell’Università di Chicago, della Northwestern University e dell’Università della Florida Centrale hanno proposto un approccio rivoluzionario per trasformare Marte in una Terra abitabile. Questo nuovo metodo, che utilizza particelle di polvere fabbricate rilasciate nell’atmosfera, potrebbe aumentare la temperatura del Pianeta Rosso di oltre 50 gradi Fahrenheit, a temperature adatte alla vita microbica – un primo passo cruciale verso Marte abitabile.

Il metodo proposto è circa 5.000 volte più efficiente dei precedenti schemi per il riscaldamento globale di Marte, rappresentando un importante passo avanti nella nostra capacità di modificare l’ambiente marziano.

Ciò che distingue questo approccio è l’utilizzo di risorse facilmente disponibili su Marte, rendendolo più fattibile rispetto alle proposte precedenti che si basavano sull’importazione di materiali dalla Terra o sull’estrazione di rare risorse marziane.

Questa strategia potrebbe richiedere decenni, ma appare logisticamente più semplice rispetto ad altri piani proposti finora.

“Ciò suggerisce che la barriera al riscaldamento di Marte per consentire l’ingresso di acqua liquida non è così alta come si pensava”, ha affermato Edwin Kite, professore associato di scienze geofisiche presso l’Università di Chicago e coautore dello studio. L’autore principale era Samaneh Ansari, uno studente laureato del gruppo del professor Homan Mohseni alla Northwestern University.

Gli astronauti non potranno respirare l’aria rarefatta su Marte; Rendere il pianeta abitabile affinché le persone possano camminarci senza l’aiuto umano richiederebbe una quantità di lavoro molto maggiore. Ma forse è possibile gettare le basi, rendendo il pianeta abitabile per i microbi e le colture alimentari che potrebbero aggiungere gradualmente ossigeno all’atmosfera, proprio come hanno fatto per la Terra nel corso della sua storia geologica.

Un nuovo approccio per realizzare un vecchio sogno

Esiste una ricca storia di proposte per rendere Marte abitabile; Lo stesso Carl Sagan avanzò un suggerimento nel 1971. Queste proposte andavano dal vero e proprio sogno ad occhi aperti, come immaginano gli scrittori di fantascienza… Conversione di una delle lune di Marte nel solea idee più nuove e scientificamente logiche, come Piastrelle in gel trasparente progettate per intrappolare il calore.

Qualsiasi piano per rendere Marte abitabile deve affrontare diversi ostacoli, tra cui le radiazioni ultraviolette mortali e il suolo salato. Ma l’ostacolo più grande è la temperatura del pianeta; La temperatura media della superficie di Marte è di circa 80 gradi Fahrenheit sotto lo zero.

Una strategia per riscaldare il pianeta potrebbe essere lo stesso metodo che gli esseri umani stanno inconsapevolmente usando qui sulla Terra: rilasciare materiali nell’atmosfera, che aumenterebbe l’effetto serra naturale di Marte, intrappolando il calore solare sulla superficie.

Il problema qui è che avrai bisogno di enormi quantità di questi materiali, letteralmente. I piani precedenti si basavano sul trasporto di gas dalla Terra su Marte o sul tentativo di estrarre grandi quantità di componenti che non sono comuni lì: entrambe proposte costose e difficili. Ma il team si è chiesto se ciò potesse essere ottenuto elaborando materiali già abbondanti su Marte.

Sappiamo chi sono i Rover curiosità La polvere su Marte è ricca di ferro e alluminio. Di per sé, queste particelle di polvere non sono adatte a riscaldare il pianeta; Le loro dimensioni e composizione fanno sì che tendano a raffreddare leggermente la superficie anziché a riscaldarla. Ma se progettiamo particelle di polvere con forme o composizioni diverse, i ricercatori ipotizzano che potrebbero essere in grado di intrappolare il calore in modo più efficiente.

I ricercatori hanno progettato particelle a forma di bastoncini corti, di dimensioni simili ai glitter disponibili in commercio. Queste molecole sono progettate per intrappolare il calore che fuoriesce e deviare la luce solare verso la superficie, migliorando l’effetto serra naturale di Marte.

“Il modo in cui la luce interagisce con gli oggetti al di sotto della lunghezza d’onda è affascinante, cosa ancora più importante, lo è anche l’ingegneria

Le nanoparticelle possono produrre effetti ottici che vanno ben oltre quanto tradizionalmente previsto

“Queste piccole particelle”, dice Ansari. Mohseni, uno dei coautori, ritiene che siano ancora agli inizi: “Crediamo che sia possibile progettare nanoparticelle con maggiore efficienza e anche quelle che possono cambiare dinamicamente le loro proprietà ottiche”.

“Sono ancora necessarie milioni di tonnellate di carburante per riscaldare il pianeta, ma si tratta di 5.000 volte meno di quanto le proposte precedenti avrebbero bisogno per riscaldare Marte a livello globale”, ha affermato Kite. “Ciò aumenta notevolmente la fattibilità del progetto”.

I calcoli indicano che se le particelle venissero rilasciate continuamente nell’atmosfera marziana a una velocità di 30 litri al secondo, il pianeta si riscalderebbe di oltre 50 gradi Fahrenheit – e l’effetto potrebbe essere evidente entro pochi mesi. Allo stesso modo, l’aumento della temperatura sarebbe reversibile e si arresterebbe entro pochi anni se si fermasse il rilascio di particelle.

Impatto potenziale e ricerca futura

Gli scienziati dicono che c’è molto lavoro da fare. Ad esempio, non sappiamo esattamente quanto velocemente la polvere industriale sia fuggita dall’atmosfera marziana. Marte ha acqua e nuvole e, man mano che il pianeta si riscalda, l’acqua può iniziare a condensarsi attorno alle particelle e ricadere in superficie sotto forma di pioggia.

“Le interazioni climatiche sono molto difficili da modellare con precisione. Per fare qualcosa del genere, avremo bisogno di più dati da Marte e dalla Terra, e dovremo andare lentamente e indietro per garantire che gli effetti funzionino come previsto”, ha avvertito Kite.

Sebbene questo metodo rappresenti un importante passo avanti nella ricerca sulla formazione della Terra, i ricercatori sottolineano che lo studio si concentra sul riscaldamento di Marte a temperature adatte alla vita microbica e forse alla coltivazione di colture alimentari, non sulla creazione di un’atmosfera respirabile per gli esseri umani.

“Questa ricerca apre nuovi orizzonti per l’esplorazione e potrebbe portarci un passo avanti verso il sogno tanto atteso di stabilire una presenza umana sostenibile su Marte”, ha affermato Kite.

Ansari è l’autore principale dello studio. Tra i coautori dello studio c’erano Ramses Ramirez dell’Università della Florida Centrale e William Still, un ex ricercatore post-dottorato presso l’Università di Chicago che ora lavora presso il Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine.

Gli autori hanno utilizzato il Quest High Performance Computing Facility della Northwestern e il Research Computing Center dell’Università di Chicago.

Citazione: “Fattibilità di mantenere caldo Marte utilizzando nanoparticelle”. Ansari et al., Science Advances, 7 agosto 2024.