Dočkáme se někdy obyvatelného Marsu? [Futurism]
V březnu letošního roku hostila Planetary Science Division NASA ve svém sídle ve Washingtonu DC komunitní workshop nazvaný "Planetary Science Vision 2050 Workshop". Událost přilákala vědce z celého světa, kteří se na ní účastnili přednášek a panelových diskuzí o budoucnosti průzkumu vesmíru.
Jedna z nejzajímavějších prezentací byla uvedena ve středu 1. března, kdy probíhala diskuze o průzkumu Marsu lidskými astronauty. V průběhu diskuze, nazvané "Budoucí prostředí Marsu pro vědu a průzkum", přednesl ředitel NASA Planetary Science Division Jim Green příspěvek o tom, jak by mohlo vytvoření magnetického štítu vylepšit atmosféru Marsu a usnadnit vysílání lidských posádek na tuto planetu.
Současný vědecký názor je, že Mars, stejně jako Země, měl kdysi magnetické pole které chránilo jeho atmosféru. Zhruba před 4,2 miliardami let však magnetické pole zmizelo, což způsobilo, že atmosféra Marsu se postupně ztratila ve vesmíru. Po následujících 500 milionů let díky tomu Mars přešel ze stádia teplé, vlhké, obyvatelné planety do stádia neobyvatelné zmrzlé pustiny jakou známe dnes.
Představa umělce o sluneční bouři zasahující Mars, která odfoukává ionty z jeho svrchní atmosféry. [NASA/GSFC]
Tato teorie byla v posledních letech potvrzena průzkumnými sondami obíhajícími Mars, jako je Mars Express nebo MAVEN, které studijí atmosféru Marsu od roku 2004, respektive 2014. Kromě toho, že sondy zjistily, že sluneční vítr je příčinou úbytků atmosféry Marsu, tyto sondy také dokázaly změřit rychlost, s jakou atmosféra Marsu mizí v dnešní době.
Bez atmosféry bude Mars nadále studeným, vyprahlým světem na kterém život nemůže prosperovat. Navíc kvůli tomu budou muset budoucí pilotované mise, které NASA hodlá vyslat ve třicátých letech, počítat s dalšími vážnými riziky. Jedním z nich je vystavení radiaci a nebezpečí udušení, které budou s příchodem prvních případných kolonistů představovat největší riziko.
V odpovědi na tento problém představil doktor Green a panel výzkumníků ambiciozní nápad. V podstatě navrhují umístit do Marsovského bodu L1 magnetický štít, který vytvoří umělou magnetosféru, která obalí celou planetu a ochrání jí tak před slunečním větrem a radiací.
Doktor Green i jeho tým jsou si samozřejmě vědomi toho, že tento nápad je přinejmenším bizarní. Nicméně rychle dodávají, že nejnovější výzkum miniaturních magnetosfér (pro potřeby vesmírných lodí, které mají za úkol ochránit posádku) tento koncept podporuje.
"Tento nový výzkum přichází právě včas, díky aplikace plazmové fyziky na laboratorní experimenty. Je docela dobře možné, že v budoucnosti budeme schopni vytvořit strukturu, která dokáže vygenerovat magnetické pole o síle 1 nebo 2 Tesla jako aktivní štít proti slunečnímu větru."
Navrhovaný koncept umělého magnetického dipólu v Marsovském bodě L1. [NASA/J.Green]
Takovéto umístění magnetického štítu by navíc zajistilo, že dvě oblasti, ve kterých se ztrácí nejvíce atmosféry Marsu, budou chráněny. Během prezentace doktor Green a jeho panel naznačili, že oblasti, které jsou hlavním zdrojem úniku atmosféry se nacházejí nad severní polární čepičkou a v rovníkové zóně.
Aby svůj nápad otestovali, provedli sérii simulací do kterých dodali svoji umělou magnetosféru. Zjistili, že magnetický dipól umístění v bodě L1 by byl schopen plně ochránit atmosféru Marsu před slunečním větrem, čímž by byla nastolena nová rovnováha atmosféry. V tuto chvíli je je úbytek atmosféry Marsu částečně vyrovnán vulkanickými plyny které unikají z kůry a pláště Marsu. To přispívá k tomu, že atmosféra na povrchu marsu má tlak zhruba 6 milibarů (což je méně než 1% tlaku pozemské atmosféry ve výšce 0 metrů na mořem).
Výsledkem by bylo, že atmosféra Marsu by časem přirozeně zhoustla, což by vedlo k novým možnostem lidského průzkumu a kolonizace. Podle Greena a jeho kolegů by to vedlu k nárůstu průměrně teploty o 4°C, což by bylo dost na to, aby roztály polární čepičky tvořené oxidem uhličitým. To by spustilo skleníkový afekt, který by dále ohřál atmosféru a způsobil i tání polárního ledu.
Kdysi dávno měl Mars magnetické pole podobné Zemi, které chránilo jeho atmosféru. [NASA]
Podle výpočtů doktora Greena a jeho týmu by toto vedlo k obnovení jedné sedminy oceánů Marsu - těch, které jej pokrývaly v dávných dobách. Začíná to znít jako nápad na terraformaci Marsu? Možná je to proto, že podobné nápady byly předkládány i lidmi, kteří se tímto tématem zabývají. V krátkodobém horizontu by to každopádně usnadnilo průzkum Marsu lidmi v polovině tohoto století.
"Podstatně vylepšená atmosféra Marsu, co se týče tlaku a teploty, by byla dostatečná na to, aby umožnila existenci kapalné vody na jeho povrchu. To by mělo obrovské výhody pro průzkum této planety lidmi ve čtyřicátých letech a dále." uvedl Green. "Podobně jako na Zemi by taková atmosféra umožnila například vyšší hmotnost lodí přistávajících na povrchu, které by o atmosféru brzdily, stínění před radiací, usnadnění výroby kyslíku z atmosféry a v neposlední řadě by umožnila existenci otevřených skleníků pro pěstování rostlin."
Tyto podmínky by také, jak uvedl doktor Green, umožnili lidem prozkoumat Mars v daleko větším měřítku. Také by jim to pomohlo včas zjistit, jak to bylo s obyvatelností planety, protože takováto změna by postupem času všechny důkazy o obyvatelnosti Marsu v dávných dobách pohltila. A pokud by něco takového bylo proveditelné v řádu desítek let, rozhodně by to napomohlo brzké kolonizaci Marsu.
Prozatím má doktor Green a jeho tým v plánu provést detailnější simulace, aby zjistili jak dlouho by trvalo, než by uvedené změny proběhly. Také mají v plánu provést odhad nákladů na výstavbu takového štítu. Sice to prozatím vypadá jako něco z vědeckofantastické literatury, ale neuškodí vědět, co by stálo reálné provedení tohoto nápadu.