Физики предложили терраформировать Марс теплицами из аэрогеля
Ученые предложили новый способ модифицировать условия на Марсе для создания более подходящих для жизни земного типа условий. Согласно новой концепции терраформирования, необходимо обширные площади богатой водяным льдом поверхности покрыть куполами из силикатного аэрогеля. Это позволит одновременно повысить температуру под такими сооружениями до примерно нуля градусов, заблокировать излишки ультрафиолетового излучения и обеспечить пропускание достаточного для фотосинтеза количества видимого света. Новая идея выгодно отличается от других предложенных вариантов относительной простотой реализации, пишут авторы в журнале Nature Astronomy.
Сегодня условия на Марсе не подходят для земной жизни: там очень низкое давление, в среднем отрицательные температуры и отсутствует атмосферный кислород в существенных количествах. Вместе с тем на Красной планете много замерзшей воды и наиболее близкие к земным условия (среди планет Солнечной системы), поэтому ученые пытаются придумать способ их улучшить.
В первую очередь требуется потепление на малых и средних широтах на 50 градусов, что позволит средней температуре превысить точку плавления воды, а также нужен способ защиты от избыточного количества ультрафиолетового излучения, так как тонкая атмосфера Марса слишком мало поглощает в данном диапазоне. Для решения этих вопросов предлагается множество решений от создания специальных убежищ под поверхностью до ядерной бомбардировки полюсов.
В работе под руководством Робина Вордсворта (Robin Wordsworth) предлагается новое решение, которое выгодно отличается от предложенных ранее относительной простотой реализации. Идея заключается в покрытии крупных участков куполами из силикатного аэрогеля. В таком случае в тонком слое почвы оказываются подходящие условия для многих форм земной жизни, в том числе осуществляющих фотосинтез.
Потепление с помощью аэрогеля будет осуществляться за счет твердотельного парникового эффекта — аналога удержания тепла некоторыми газами, но в твердых телах. В пользу наличия такого явления на Марсе говорят темные пятна в районах его полюсов, то есть области растаявшего льда, временно нагретого светом, поглощенным прозрачными слоями льда и снега. Твердотельный парниковый эффект особенно силен в прозрачных для видимого излучения материалах, но обладающих низкой теплопроводностью и прозрачностью для инфракрасного излучения. Силикатный аэрогель обладает всеми указанными свойствами.
Для подтверждения теоретических оценок авторы провели лабораторные исследования с имитацией марсианских условий освещения. При потоке энергии излучения в 150 ватт на квадратный метр (среднее значения для Марса 147 Вт/м2, для Земли — 342 Вт/м2) слой крошки из аэрогеля толщиной 3 сантиметра повысил температуру на 45 градусов, а плитка аэрогеля повысила более чем на 50 градусов при толщине в 2 сантиметра.
Исследователи отмечают, что в области экваториальных и средних широт Марса, где среднегодовые значения потока солнечной энергии наибольшие, найдено множество регионов с указаниями на наличие крупных залежей водяного льда на небольшой глубине. Вторым важнейшим условием является темп накопления пыли, так как она может покрыть навесы из аэрогеля, полностью заблокировав свет. Моделирование показало, что по прошествии нескольких марсианских лет слой аэрогеля обеспечит плюсовую температуру круглогодично на глубине до нескольких метров в наиболее благоприятных условиях.
Авторы отмечают, что на Земле в данный момент силикатный аэрогель производится в промышленных масштабах, а проведение крупномасштабного эксперимента по твердотельному парниковому эффекту в наиболее близких к марсианским условиям на нашей планете возможно уже сегодня. В наиболее благоприятном случае удастся получить модифицированные земные организмы, такие как губки и диатомовые водоросли, которые будут не только строить собственные «скелеты» из диоксида кремния, но и создавать необходимый для терраформирования Марса материал в больших количествах.
Одним из наиболее важных недавних открытий стало обнаружение на Красной планете полярного подледного озера, которое к тому же указало на вулканическую активность. Ученые давно пытаются подготовить человека к межпланетным перелетам, в частности, в психологическом плане.
Тимур Кешелава
Его нашли в Сахаре в 2020 году
Планетологи определили, что изотоп 26Al был неоднородно пространственно распределен в ранней Солнечной системе и определять возраст метеоритов только 26Al—26Mg методом необходимо с осторожностью. Такой вывод был сделан в ходе анализа метеорита EC 002, найденного в Сахаре в 2020 году. Статья опубликована в журнале Nature Communications. Считается, что радиоактивный изотоп алюминия 26Al (период полураспада 0,705 миллиона лет), возникающий при взрыве сверхновых, играет важную роль в процессах планетообразования. Тепло, выделяемое при его распаде, обеспечивало нагрев недр планетезималей, протопланет и астероидов в ранней Солнечной системе, что необходимо для протекания процессов метаморфизма, кроме того, он мог способствовать образованию химических соединений. Цепочка распада 26Al—26Mg также может использоваться для радиоизотопного датирования вещества метеоритов или малых тел, его обнаруживали в хондрах, ахондритах и включениях, богатых кальцием и алюминием (CAI), которые считаются одними из первых объектов, образовавшихся в Солнечной системе. Однако для правильной интерпретации данных измерений в космохимических исследованиях необходимо понимать степень равномерности распределения 26Al и других короткоживущих радионуклидов в ранней Солнечной системе. Группа планетологов во главе с Евгением Крестьяниновым (Evgenii Krestianinov) из Австралийского национального университета опубликовала результаты исследования вещества метеорита Erg Chech 002 (или EC 002) и радиоизотопного датирования его возраста при помощи свинец-свинцового (207Pb—206Pb) метода и его сравнения с данными по содержанию элементов цепочки 26Al—26Mg. Ученых интересовала оценка распределения 26Al в ранней Солнечной системе. EC 002 относится к андезитовым ахондритам и был обнаружен в Сахаре в 2020 году, предыдущие исследования показали, что это самая древняя из известных магматических пород в Солнечной системе, представляющая собой фрагмент коры протопланеты. Измеренный свинец-свинцовым методом возраст фракций пироксена, цельных пород и плагиоклаза в составе метеорита составил 4565,56±0,12 миллионов лет, эта временная отметка может однозначно интерпретироваться как время кристаллизации расплава. Измеренное соотношение содержания 26Al/ 27Al в EC 002 больше, чем в ангритах Д’Орбиньи и Sahara 99555, в 3-4 раза, таким образом, 26Al был неоднородно распределен среди зон образования родительских астероидов ахондритов во внутренней части протосолнечной туманности или протосолнечного диска, куда попадал из межзвездной среды. Это, в свою очередь, требует пересмотра относительных возрастов образцов метеоритов, определенных только при помощи цепочки 26Al—26Mg. Ранее мы рассказывали о том, как геохимики впервые нашли в метеорите вещество сверхновой типа Ia.