LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Hace 4.000 millones de años Marte era un planeta cálido y húmedo, posiblemente con vida. Las sondas enviadas al planeta rojo han enviado fotografías de cañones y valles, elementos que sugieren la existencia de agua líquida deslizándose por su superficie en tiempos pasados. Hoy, Marte es frío, seco; un mundo desértico con una fina atmósfera.
Todos los intentos de detectar vida en Marte fueron en vano, aunque no esta del todo descartado. El pasado 24 de octubre llegó a Marte la sonda Mars Odissey, enviada por la NASA para encontrar pruebas de la existencia de agua y visa en nuestro vecino rojo.
La falta de vida en Marte y su gran parecido con la Tierra inspiró a muchos escritores de ciencia ficción a imaginar la colonización del planeta rojo por los seres humanos. Y más recientemente, en el mundo científico, se idearon muchas formas mediante las cuales convertir a Marte en un planeta que pueda soportar vida, y no simples microorganismos, sino a los seres humanos.
Terraformación
¿Qué es la Terraformación? Consiste en un proceso de ingeniería planetaria, dirigido a mejorar la capacidad de un mundo estéril para sostener vida. La etapa final de la terraformación sería la creación de una biosfera (conjunto que forman los seres vivos con el medio en que se desarrollan) local que igualase todas las funciones de la biosfera de la Tierra, convirtiendo así al Planeta Rojo en un lugar habitable para los seres humanos.
¿Es posible la terraformación? Muchos científicos, utilizando modelos climáticos y teorías ecológicas, concluyeron que la respuesta es sí. Con la tecnología actual, se podría transformar el clima de Marte, haciéndolo capaz de soportar la vida.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
El término fue originalmente acuñado en la ciencia ficción por Williamson en 1942. Los científicos lo adoptaron posteriormente para propósitos más académicos, aunque muchas de las propuestas científicas para la terraformación de Marte tienen mucho de ciencia ficción.
Cualquier proceso de terraformación llevaría a nuestro vecino rojo de la esterilidad a través de un continuo de estados habitables que irían mejorando con el tiempo. Una terraformación total (lograr un planeta totalmente habitable para humanos y otros animales) es una meta muy distante, pero no imposible.
Una experiencia semejante, le daría a los científicos una excelente oportunidad de ver, a gran escala, como crece y evoluciona una biosfera. Y nos daría la oportunidad de esparcir y estudiar vida más allá de la Tierra. Aparte la terraformación de otro planeta nos daría un hogar alternativo a los seres humanos, quien sabe si en un futuro no lo necesitaremos, y no sólo por necesidad deberíamos colonizar y transformar a Marte, puede ser una ventaja.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE Ecopoiesis
Todos los organismos dependientes de oxígeno, transportados desde la Tierra humanos incluidos, tendrían que permanecer encerrados en módulos especiales o con vestimentas protectoras. Si se considera la espontaneidad en el desarrollo de la biosfera de la Tierra, como modelo a seguir en Marte, la terraformación solo puede seguir a la ecopoiesis.
Si restringimos la especulación a lo que los científicos consideran plausible con las actuales tecnologías, los períodos de tiempo que requieren la ecopoiesis u la terraformación son bien diferentes. Según los estudios realizados por varios científicos, la atmósfera cálida y gruesa necesaria en Marte puede ser generada en 200 años. Mientras que para producir una atmósfera oxigenada como la terrestre, por medio de microbios y de la fotosíntesis que realizan las plantas verdes, se necesitan 100 mil años. Estas estimaciones están basadas en las tecnologías actuales; los períodos se acortarán a medida que se vayan descubriendo nuevas tecnologías y metodologías para acelerar el proceso de terraformación.
MÉTODOS Y TEORÍA PARA TERRAFORMAR MARTE
Desafortunadamente, la ecopoiesis no puede ser llevada a cabo espontáneamente en la superficie marciana tal como está ahora. La terraformación, que comienza por la ecopoiesis necesita que se logren los requisitos comentados anteriormente, para poder comenzar y prosperar. Una pequeña porción de modificaciones ambientales serán necesarias para crear unas condiciones favorables para que incluso las más «duras» bacterias logren sobrevivir en Marte:
- – La temperatura debe ser elevada.
- – La masa de la atmósfera marciana debe aumentar.
- – Debe ser viable el agua líquida.
Logrando aumentar la masa de la atmósfera marciana, mejoraría la función de ésta como escudo contra radiaciones y meteoros; al mismo tiempo que acrecentaría el efecto invernadero necesario para calentar el planeta, y ampliar el campo de estabilidad del agua líquida.
Muchos son los métodos (ingeniería planetaria) que propusieron los científicos para terraformar Marte. Uno aceptado por todos los científicos, es el de calentar la superficie marciana, para así lograr una atmósfera más rica en dióxido de carbono, y que a la vez sea más gruesa y protectora. La propuesta general de varios científicos, es que un calentamiento inicial de Marte (no demasiado importante) mediante ingeniería planetaria liberaría a la atmósfera grandes cantidades del dióxido de carbono, que supuestamente existe en reservas bajo la superficie marciana, y en forma de hielo en los polos. Esto aumentaría el efecto invernadero y haría que el calor se transfiera a los polos.
Se liberaría más dióxido de carbono por el aumento de temperatura, y así se encadenaría todo, llegando al punto de convertirse en autosuficiente y no necesitar más de la ingeniería humana para seguir con el proceso. Este paso inicial lo sostienen todos los modelos propuestos por la comunidad científica para la terraformación de Marte, en lo que difieren es en la presunción de la cantidad de dióxido de carbono que hay disponible en Marte y sobre los métodos elegidos para liberar este gas de invernadero.
POLOS OSCUROS
Uno de los primeros modelos propuestos (por Burns y Harwit, y Carl Sagan en 1973) fue el de oscurecer los polos marcianos (compuestos mayoritariamente por dióxido de carbono helado), logrando una mayor absorción de luz solar, y así aumentando su temperatura; según Sagan en 100 años se evaporarían por completo.
SÚPER ESPEJOS
Otra vía para calentar Marte sería la de aumentar la energía solar que llega al planeta, reflejando luz desde el espacio a su superficie. Para lograr este cometido se sugirió (Osberg, 1981; Birch, 1992; Zubrin y McKay, 1993; Fogg 1995) la utilización de espejos que permanezcan en la órbita marciana, y reflejen la luz hacia el planeta. Necesariamente grandes, no por eso inviables. Estudios hechos por Robert Zubrin y Robert McKay, sostienen que unas velas espejadas de 125 kilómetros de diámetro podrían quedar estacionarias a 214 mil kilómetros sobre la superficie de Marte, y reflejar la luz del Sol hacia el polo sur. Esto sería suficiente para aumentar la temperatura polar, y se lograría así la evaporación de las capas heladas. Un espejo semejante, sería imposible de llevar desde la Tierra, pero sería totalmente factible hacerlo allá. Estos espejos, no servirían por si solos, pero sí como una ayuda para acelerar el proceso inicial de la terraformación.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
GASES SÚPER INVERNADERO
En 1984, James Lovelock (conocido por su teoría de una tierra viva: Gaia) y Allaby sugirieron que el aumento de la temperatura, y consiguiente liberación de dióxido de carbono, podría conseguirse liberando gases especiales (metano, oxido nitroso, amoniaco y perfluorocarbonos) en la atmósfera marciana que puedan crear y potenciar el efecto invernadero, el cual aumentaría la temperatura del planeta.
Estos gases tienen un efecto invernadero 10 mil veces más potente que el dióxido de carbono, residen una mayor cantidad de tiempo en la atmósfera y no son tóxicos. Haciendo como un invernadero, atrapan la energía solar y la mantienen en el planeta, impidiendo que vuelva al espacio. Incluso pequeñas cantidades de estos gases súper invernadero podrían calentar el planeta.
¿De dónde saldrían los gases? Por más que pequeñas concentraciones de estos gases serían suficientes para hacer el trabajo, sería demasiado para llevarlas desde la Tierra. Tendrían que ser producidos químicamente en Marte. Pero en etapas posteriores podrían ser producidos biológicamente, con la ayuda de microorganismos.
Para producir una cantidad suficiente de estos gases se tendrían que distribuir cientos de fábricas de súper-gases a lo largo de la superficie marciana. Estas pequeñas fábricas, del tamaño de un Volkswagen, que funcionarían con energía solar, se encargarían de cosechar los elementos necesarios de la tierra marciana, generar los gases y lanzarlos a la atmósfera. Según varios estudios antiguos y actuales, se podría calentar la atmósfera marciana en una década, y dejarla como para comenzar la ecopoiesis, en sólo 60 años, si todo funciona a la perfección.
Para generar una atmósfera gruesa de dióxido de carbono, llevaría 100 años y para lograr un planeta rico en agua unos 600 años. Para lograr resultados más rápidos, el efecto invernadero logrado con los súper gases se podría amplificar complementandolo con otros métodos, como podrían ser los espejos gigantes mencionados más arriba. Pero cambiar a Marte lentamente, sería más interesante por varias razones. Primero, y la más importante, sería más factible económicamente llevarlo a cabo a largo plazo que de golpe. La NASA podría ir llevando de a media docena de fábricas de gases por año a Marte, sin que el costo suba a las nubes.
La vida en Marte también tendría más tiempo para adaptarse y evolucionar, en largas escalas de tiempo. Y también los científicos podrían estudiar mejor el proceso a largo plazo que a corto plazo, ¿cuándo se tendría otra oportunidad como esta para estudiar la creación de una biosfera? La terraformación total podría tardar, a lo máximo, 100 mil años como aceptan la mayoría de los científicos. Esto sólo pensado de entrada, ya que todo puede acelerarse, pero para eso se necesitan más fondos, más dinero. ¿Quién va a querer invertir tanto en algo que no importa mucho? A no ser que nuestro mundo se caiga a pedazos, el proceso de Terraformación de Marte, tendrá que ser a largo plazo, si es que se lleva a cabo algún día.
La NASA planea enviar astronautas a Marte antes del año 2020, y algunos científicos de renombre creen que deberíamos considerar la posibilidad de transformar ese planeta en un sitio habitable para la humanidad. La creación en Marte de un ambiente parecido al terrestre sería la obra de ingeniería más ambiciosa de todos los tiempos. Implicaría una inversión enorme, pero las ganancias podrían resultar aún mayores. “Marte está muerto”, dice el planetólogo de la NASA Christopher McKay. “Resucitarlo sería un milagro, pero hay buenas razones para abrigar esperanzas”.
Hasta sus más fervientes partidarios reconocen la magnitud descomunal de la empresa, pero los expertos coinciden, a grandes rasgos, en cómo podría lograrse dentro de los dos próximos siglos:
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Colonización, del 2015 al 2030. Tras un viaje de tres meses desde la Tierra, un cohete dejará a los primeros humanos en la superficie marciana, en una estación prefabricada con capacidad para entre 12 y 14 astronautas, que no tendrían tiempo ni para añorar la Tierra de tan ocupados que estarán haciendo cultivos experimentales, estudiando la atmósfera, las tormentas de arena y la radiación solar, y extrayendo muestras del subsuelo y explorando la superficie en busca de señales de vida pasada o presente.
Al salir del ambiente artificial de la estación tendrán que usar trajes espaciales presurizados y comunicarse entre ellos por radio, pues tan tenue es la atmósfera marciana, que no puede conducir el sonido de la voz humana. En el Ecuador, un medio de verano no podría ofrecer condiciones más espléndidas para dar un paseo: una temperatura de entre 18 y 21º C; bajo un cielo de color anaranjado subido. Un traje espacial ligero bastará para proteger al astronauta de los rayos ultravioleta del Sol y de la atmósfera irrespirable, compuesta en un 95 % de bióxido de carbono. Como la gravedad marciana equivale a poco más de un tercio de la terrestre, una mujer de 45 kilos pesaría sólo 17, y un atleta olímpico podría correr los 100 metros en menos de cinco segundos. El paisaje recordaría al de los desiertos de Arizona y California: un terreno de fina arena sembrado de peñas y pedruscos, sólo que de color de rosa y marrón rojizo porque la corteza marciana contiene alrededor de 13% de hierro, principalmente en forma de óxido.
El terreno es más árido que el de cualquier desierto terrestre; tanto, que si se pusiera sobre él un cubo de hielo, se evaporaría antes de fundirse, pasando directamente del estado sólido al gaseoso. En Marte no hay lagos, ríos ni mares; toda el agua está concentrada en depósitos subterráneos o congelada en los polos. Marte gira sobre su eje en 24 horas y 37 minutos, de modo que el día dura aproximadamente lo mismo que en la Tierra. El verano dura casi el doble porque el Planeta Rojo tarda 687 días en dar una vuelta alrededor del Sol. El monte Everest, con sus más de 8 880 metros de altura, parecería pequeño al lado del monte Olimpo, volcán marciano de 27, 400 metros que es la mayor elevación conocida de todo el sistema solar. Sólo una advertencia: si se sale a dar un paseo en Marte, conviene estar de regreso en la estación antes del ocaso, pues casi todas las noches la temperatura desciende bruscamente a unos 87º C bajo cero.
Calentamiento, del 2030 al 2080. Lo más difícil será calentar el planeta, primero elevando la temperatura media, que es de 60º C bajo cero, a 40º C bajo cero, tarea equiparable a fundir el hielo de la Antártida. Un modo de empezar será construir máquinas generadoras de gases de efecto invernadero, como el tetra fluoruro de carbono y el hexafluoruro de azufre movidas por energía nuclear, a fin de cubrir el planeta con una densa nube que retenga el calor. El suelo marciano contiene las materias primas para fabricar dichos gases. Al aumentar la temperatura, la atmósfera se volverá más densa, pero quizá nunca llegue a serlo en grado suficiente para proteger la superficie de los nocivos rayos del ultravioletas del Sol. En la Tierra, la capa de ozono intercepta estos rayos, pero el ozono es una forma de oxígeno, y en Marte habrá muy poco oxígeno en esta fase. Habrá que encontrar un sucedáneo, producirlo en Marte y arrojarlo a la atmósfera para formar un quitasol planetario. En esta etapa, la mayoría de los inmigrantes serán científicos, ingenieros, agrónomos, médicos y mecánicos, probablemente un número de varios centenares. La vida no será fácil. Aparte de dar un pase ocasional con traje de astronauta, tendrán que trabajar, descansar, comer y dormir juntos en el ambiente artificial de sus burbujas de aire.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Mejoramiento del medio, del 2080 al 2115. Mientras el planeta se calienta hasta alcanzar una temperatura media de 15º C bajo cero, el suelo empezará a despedir bióxido de carbono, nitrógeno y agua en creciente cantidad. La atmósfera seguirá densificando y aparecerán nubes blancas en el cielo, que pasará poco a poco del color de rosa al azul. El agua se acumulará en las depresiones más profundas. Cuando esa temperatura alcanza los 26º C centígrados bajo cero, en las latitudes menos frías podrá sobrevivir la vegetación de la tundra terrestre. A causa de la inmigración y de una creciente tasa de natalidad, la población habrá alcanzado los 50,000 habitantes. Con el tiempo, los colonos podrán cambiar sus trajes espaciales por recicladores de aire. Máscaras herméticas conectadas a pequeños depósitos de oxígeno, que les permitirán usar los gases exhalados. Estos dispositivos estarán provistos de amplificadores de voz que les permitirán prescindir de sus aparatos de radio. La atmósfera será ya lo bastante densa para producir las ondas sonoras.
Un mundo pletórico de vida, del 2115 al 2150. Conforme la atmósfera se vaya volviendo respirable y la temperatura media alcance los 0º C., los cambios se sucederán como bola de nieve. El aire pronto será dos veces más denso que el de la Tierra. (No se preocupe: el ser humano puede vivir perfectamente sometido a una presión de dos atmósferas). Al mejorar las condiciones, surgirán ciudades cubiertos en las que proliferarán las pequeñas industrias a la par que los autos y los camiones herméticos. Tarde o temprano se producirá el primer embotellamiento en Marte.
Para entonces el Planeta Rojo será casi autosuficiente y atraerá inmigrantes y capital empresario a montones, lo que incrementará la expansión económica y demográfica de las ciudades. Acaso Marte llegue a ser el Valle de Silicio de la era interplanetaria. Aprovechando la abundancia de materia prima y la escasa gravedad, los inversionistas terrícolas podrían convertir el Plantea Rojo en el centro de producción de los más avanzados microcircuitos impresos de computadora. La gravedad disminuida también podría hacer de Marte una plataforma de lanzamiento de naves espaciales, un trampolín en el camino a las estrellas. Por fin, después de mucho tiempo, la inversión reditúa y Marte empezará a devolver grandes riquezas a la metrópoli dueña de su economía. Los marcianos tendrán grandes sueños y los harán realidad. No habrá más remedio que aguantarse cuando los artistas de Marte acaparen la televisión terrestre y la música de ese planeta se ponga de moda entre nuestros jóvenes.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
La última región inexplorada. A falta de plantas, árboles y bacterias que consumen dióxido de carbono y desprenden oxígeno, en Marte no puede formarse espontáneamente una atmósfera respirable. Sin embargo, es posible emplear ciertos microorganismos para producir tierra apta para el cultivo, y extraer oxígeno artificialmente del bióxido de la atmósfera. Además, las rocas carbonatadas y los yacimientos de óxido ferroso de la corteza marciana contienen millones de toneladas de oxígeno. Con ayuda de enormes espejos y hornos colocados en la superficie, es teóricamente posible extraer óxido ferroso, calentarlo y descomponerlo en hierro y oxígeno. De este modo podrían producirse miles de toneladas del preciado gas al año. Así aparecerán estanques, lagos, arroyos y mares incipientes. Una vez que la temperatura media alcance los 0ºC., el terreno se poblará de árboles resistentes, como las coníferas, y debajo de ellos empezará a formarse una capa de humus. Cuando la temperatura media sea de unos 4.5º C. –todavía menor que la de la Tierra, que es de 15º C.-, la mayor parte del hielo subterráneo y polar se habrá fundido y habrá formado ríos caudalosos y grandes lagos. Sin embargo, los mares serán de agua mineral: carbonatados, más todavía sin sal. Empezará a llover con regularidad.
Envuelto en una atmósfera densa, Marte dará cobijo a grandes bosques, y habrá trigales donde antes no había más que desiertos. El árido Planeta Rojo se habrá convertido en un mundo verde y húmedo, cuyo largo verano permitirá a los agricultores recoger varias cosechas al año. Marte alcanzará la mayoría de edad en el futuro remoto, cuando sus habitantes, cansados de utilizar las mascarillas, terminen de formar la atmósfera. Una vez que sea totalmente propicio para la vida humana, Marte llegará a ser el parque del sistema solar. Los deportistas irán de excursión a la primer campiña extraterrestre, escalarán los montes más altos del sistema solar, navegarán por mares efervescentes, lanzarán pelotas de golf a más de 800 metros de distancia e irán a la oficina en paracaídas dirigibles.
Hoy somos como niños que, en la playa del océano cósmico, sueñan con el porvenir. Muchos de nuestros sueños naufragaran en ese océano, y uno de ellos puede ser la transformación de Marte en un sitio habitable. Pero supongamos que es posible hacerlo. ¿Hay que hacerlo?
¿Por qué Marte?
Muchas de las principales propiedades de Marte son bastante similares a las de la Tierra. En ambos planetas la duración de los días son unas 24 horas, una consideración muy importante para las plantas, las cuales están adaptadas a la fotosíntesis cuando brilla el sol. Marte también tiene estaciones, si bien más largas que las terrestres, ya que la órbita marciana alrededor del Sol es mucho más grande, llevando a que el año marciano sea el doble de largo que el de la Tierra; pero las plantas podrían adaptarse a esas diferencias
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Una diferencia importante entre la Tierra y su vecino rojo es que la gravedad marciana es un tercio de la terrestre. Es desconocido si la vida podría adaptarse a una gravedad reducida. Aunque según los científico es probable que los microbios y las plantas se ajustarían fácilmente a la gravedad marciana, incluso algunos animales podrían adaptarse.
Marte es actualmente muy frío, excesivamente seco y su atmósfera de dióxido de carbono es demasiado delgada como para sustentar vida. Pero estos parámetros están interrelacionados, y los tres pueden ser alterados por una combinación de invención humana y cambios biológicos.
La clave, según los científicos, es el dióxido de carbono (que representa el 95% de la atmósfera marciana). Si se pudiera envolver a Marte en una atmósfera de dióxido de carbono más gruesa, con una presión superficial una o dos veces más que el aire al nivel del mar en la Tierra, nuestro vecino se calentaría sobrepasando el punto de congelación del agua. Lo que lo convertiría en un planeta cálido y húmedo, y el agua fluiría nuevamente. Agregando un poco de nitrógeno a la atmósfera ayudaría a satisfacer las necesidades metabólicas de plantas y microbios. Estas serían apropiadamente seleccionadas o genéticamente modificadas para vivir en las nuevas condiciones de Marte.
Las plantas en su fotosíntesis utilizarán el dióxido de carbono, el cual degradaran convirtiéndolo en oxígeno, que con el tiempo crearía una rudimentaria pero efectiva capa de ozono, que a su vez es una protección contra la radiación del sol.
Los colonos humanos, tendrán que procurarse el aire respirable, mientras dure la terraformación. El nuevo Marte, luego de la primera etapa de la terraformación, será mucho más habitable que ahora. Al subir la temperatura y la presión atmosférica, los humanos no tendrán que usar importantes y grandes trajes espaciales, solo necesitan protecciones leves y tanques de oxigeno.
El crecimiento natural de las plantas permitirá con el tiempo cultivar granjas y bosques en la superficie marciana, que servirá para aprovisionar a los humanos que vivan en Marte.
Para que el planeta sea habitable para animales y humanos, su atmósfera tendrá que ser más similar a la terrestre, la cual está compuesta primariamente por nitrógeno, con niveles de oxígeno cercanos al 20 por ciento y un uno por ciento de dióxido de carbono. Pero ese sería el proceso completo de terraformación, mucho más dificultoso y más prolongado en el tiempo.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Ecopoiesis
Cualquier organismo que se libere en la superficie marciana hoy, se secaría y congelaría, sería degradado químicamente y pronto reducido a polvo. No es posible sembrar a Marte de vida simplemente soltando bacterias sobre su superficie.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
La creación de un ecosistema que se sostenga por sí solo, en un planeta sin vida, es llamado ecopoiesis (término acuñado por el biólogo Robert Haynes en 1990). En Marte, así como ocurrió en la Tierra, la biosfera primaria tendría que consistir en ecosistemas localizados de microbios creciendo y desenvolviéndose bajo condiciones anaeróbicas o sea sin oxígeno o con muy poco. Obviamente esto no produciría un ambiente en el cual los animales y humanos pudiesen sobrevivir al aire libre. Todos los organismos dependientes de oxígeno transportados desde la Tierra, humanos incluidos, tendrían que permanecer encerrados en módulos especiales o con vestimentas protectoras.
Si se considera la espontaneidad en el desarrollo de la biosfera de la Tierra, como modelo a seguir en Marte, la terraformación solo puede seguir a la ecopoiesis.
Si restringimos la especulación a lo que los científicos consideran plausible con las actuales tecnologías, los períodos de tiempo que requieren la ecopoiesis u la terraformación son bien diferentes.
Según los estudios realizados por varios científicos, la atmósfera cálida y gruesa necesaria en Marte puede ser generada en 200 años. Mientras que para producir una atmósfera oxigenada como la terrestre, por medio de microbios y de la fotosíntesis que realizan las plantas verdes, se necesitarían 100 mil años. Estas estimaciones están basadas en las tecnologías actuales; los períodos se acortarán a medida que se vayan descubriendo nuevas tecnologías y metodologías para acelerar el proceso de terraformación.
Métodos y teoría sobre cómo terraformar Marte
Desafortunadamente, la ecopoiesis no puede ser llevada a cabo espontáneamente en la superficie marciana tal como está ahora. La terraformación, que comienza por la ecopoiesis, necesita que se logren los requisitos comentados anteriormente, para poder comenzar y prosperar.
Una pequeña porción de modificaciones ambientales serán necesarias para crear unas condiciones favorables para que incluso las más «duras» bacterias logren sobrevivir en Marte:
- – La temperatura debe ser elevada.
- – La masa de la atmósfera marciana debe aumentar.
- – Debe ser viable el agua líquida.
Estos cambios serían suficientes para lograr una superficie marciana compatible con ciertos seres vivos que no necesitan de oxígeno, como algunas bacterias que viven en condiciones extremas llamadas extremophiles. A las plantas no les bastaría con estos pequeños cambios, requerirían una atmósfera rica en oxígeno, aunque mucho menos que el necesario para los animales. O sea que para continuar con la terraformación, sería necesario aumentar los niveles de oxígeno y nitrógeno en la atmósfera del Planeta Rojo.
Logrando aumentar la masa de la atmósfera marciana, mejoraría la función de esta como escudo contra radiaciones y meteoros; al mismo tiempo que acrecentaría el efecto invernadero necesario para calentar el planeta, y ampliar el campo de estabilidad del agua líquida.
Muchos son los métodos (ingeniería planetaria) que propusieron los científicos para terraformar Marte. Uno aceptado por todos los científicos, es el de calentar la superficie marciana, para así lograr una atmósfera más rica en dióxido de carbono, y que a la vez sea más gruesa y protectora.
La propuesta general de varios científicos, es que un calentamiento inicial de Marte (no demasiado importante) mediante ingeniería planetaria liberaría a la atmósfera grandes cantidades del dióxido de carbono, que supuestamente existe en reservas bajo la superficie marciana, y en forma de hielo en los polos. Esto aumentaría el efecto invernadero y haría que el calor se transfiera a los polos. Se liberaría más dióxido de carbono por el aumento de temperatura, y así se encadenaría todo, llegando al punto de convertirse en autosuficiente y no necesitar más de la ingeniería humana para seguir con el proceso.
Este paso inicial lo sostienen todos los modelos propuestos por la comunidad científica para la terraformación de Marte, en lo que difieren es en la presunción de la cantidad de dióxido de carbono que hay disponible en Marte y sobre los métodos elegidos para liberar este gas de invernadero.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE Polos oscuros
Uno de los primeros modelos propuestos (por Burns y Harwit, y Carl Sagan en 1973) fue el de oscurecer los polos marcianos (compuestos mayoritariamente por dióxido de carbono helado), logrando una mayor absorción de luz solar, y así aumentando su temperatura; según Sagan en 100 años se evaporarían por completo.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Súper espejos
Otra vía para calentar Marte sería la de aumentar la energía solar que llega al planeta, reflejando luz desde el espacio a su superficie. Para lograr este cometido se sugirió (Osberg, 1981; Birch, 1992; Zubrin y McKay, 1993; Fogg 1995) la utilización de espejos que permanezcan en la orbita marciana, y reflejan la luz hacia el planeta. Necesariamente grandes, no por eso inviables.
Estudios hechos por Robert Zubrin y Robert McKay, sostienen que unas velas espejadas de 125 kilómetros de diámetro podrían quedar estacionarias a 214 mil kilómetros sobre la superficie de Marte, y reflejar la luz del Sol hacia el polo sur. Esto sería suficiente para aumentar la temperatura polar, y se lograría así la evaporación de las capas heladas. Un espejo semejante, sería imposible de llevar desde la Tierra, pero sería totalmente factible hacerlo allá.
Estos espejos, no servirían por si solos, pero sí como una ayuda para acelerar el proceso inicial de la terraformación.
Gases Súper invernadero
En 1984, James Lovelock (conocido por su teoría de una tierra viva: Gaia) y Allaby sugirieron que el aumento de la temperatura, y consiguiente liberación de dióxido de carbono, podría conseguirse liberando gases especiales (metano, oxido nitroso, amoniaco y perfluorocarbonos) en la atmósfera marciana que puedan crear y potenciar el efecto invernadero, el cual aumentaría la temperatura del planeta. Estos gases tienen un efecto invernadero 10 mil veces más potente que el dióxido de carbono, residen una mayor cantidad de tiempo en la atmósfera y no son tóxicos. Haciendo como un invernadero, atrapan la energía solar y la mantienen en el planeta, impidiendo que vuelva al espacio. Incluso pequeñas cantidades de estos gases súper invernadero podrían calentar el planeta.
¿De donde saldrían los gases? Por más que pequeñas concentraciones de estos gases serían suficientes para hacer el trabajo, sería demasiado para llevarlas desde la Tierra. Tendrían que ser producidos químicamente en Marte. Pero en etapas posteriores podrían ser producidos biológicamente, con la ayuda de microorganismos. Para producir una cantidad suficiente de estos gases se tendrían que distribuir cientos de fábricas de súper-gases a lo largo de la superficie marciana. Estas pequeñas fábricas, del tamaño de un Volkswagen, que funcionan con energía solar, se encargaría de cosechar los elementos necesarios de la tierra marciana, generar los gases y lanzarlos a la atmósfera.
Según varios estudios antiguos y actuales, se podría calentar la atmósfera marciana en una década, y dejarla como para comenzar la ecopoiesis, en sólo 60 años, si todo funciona a la perfección. Para generar una atmósfera gruesa de dióxido de carbono, llevaría 100 años y para lograr un planeta rico en agua unos 600 años.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Para lograr resultados más rápidos, el efecto invernadero logrado con los súper gases se podría amplificar complementandolo con otros métodos, como podrían ser los espejos gigantes mencionados más arriba.
Pero cambiar a Marte lentamente, sería más interesante por varias razones. Primero, y la más importante, sería más factible económicamente llevarlo a cabo a largo plazo que de golpe. La NASA podría ir llevando de a media docena de fabricas de gases por año a Marte, sin que el costo suba a las nubes. La vida en Marte también tendría más tiempo para adaptarse y evolucionar, en largas escalas de tiempo. Y también los científicos podrían estudiar mejor el proceso a largo plazo que a corto plazo, ¿cuándo se tendría otra oportunidad como esta para estudiar la creación de una biosfera?
La terraformación total podría tardar, a lo máximo, 100 mil años como aceptan la mayoría de los científicos. Esto sólo pensado de entrada, ya que todo puede acelerarse, pero para eso se necesitan más fondos, más dinero. ¿Quién va a querer invertir tanto en algo que no importa mucho? A no ser que nuestro mundo se caiga a pedazos, el proceso de Terraformación de Marte, tendrá que ser a largo plazo, si es que se lleva a cabo algún día.
Yo creo que sólo se comenzará a plantear la terraformación de Marte de aquí a muchos años, y para esa época ya van a haber más y mejores métodos, a parte que vamos a conocer mucho mejor al enigmático Planeta Rojo.
A medida que la tecnología avanza y la población crece, la perspectiva de colonizar otros planetas cada vez resulta menos descabellada, pero nuestra especie (y todas las que nos queramos llevar con nosotros de viaje por el universo) está muy bien adaptada al clima y la química terrestres que, por lo que sabemos de momento, no parecen ser fenómenos muy comunes. o sea, que encontrar y colonizar un planeta que ya esté moldeado a nuestras necesidades va a ser complicado.
En nuestro sistema solar no hay ningún mundo sobre el que podamos instalarnos tranquilamente de un día para otro: Mercurio es un trozo de roca churruscada por el sol, la atmósfera de Venus está tan caliente que es capaz de fundir el plomo y tiene nubes de ácido sulfúrico, Marte es demasiado frío y su atmósfera da lástima, los gigantes gaseosos ni siquiera tienen una superficie sobre la que posarnos porque son gigantes gaseosos y sus lunas están congeladas o cubiertas por compuestos químicos tóxicos… O ambas.
El nada acogedor Venus, visto desde el espacio.
Por otro lado, desde que tenemos la tecnología necesaria para encontrar planetas fuera del sistema solar se han descubierto 1.849 candidatos y tan sólo unos pocos tienen el potencial de ser habitables. Junto a los planetas aparecen dos índices que sirven para evaluar su potencial como segundas residencias de la raza humana.
El primero es el Índice de Similaridad con la Tierra (ESI, en la tabla). Hay 8 exoplanetas con una similaridad a la Tierra mayor al 80% (ESI 0.8) pero, como referencia, hay que tener en cuenta que Venus está listado con un índice de 0.78 y Marte con un 0.64. O sea, que el tamaño del planeta cuenta mucho aquí, ya que climáticamente la Tierra se parece mucho más a Marte que a nuestro vecino rodeado de nubes de ácido sulfúrico.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Por otro lado, los planetas también tienen asignado un índice llamado SPH, qué son las siglas en inglés de Habitabilidad Primaria Estándar y que representa el potencial que tiene un planeta para que en él crezca vegetación según sus condiciones de humedad y temperatura. En este caso, 0 significa que en su superficie no puede crecer nada y 1 que es perfecto para la vida vegetal. Sorprendentemente, el índice SPH para la Tierra es “sólo” 0.72, así que que varios exoplanetas la superan, 9 de ellos con valores por encima de 0.9.
Concepción artística del planeta Kepler-62e, con un índice SPH de 0.96
El panorama resulta esperanzador en cuanto a la posibilidad de que en alguno de ellos existan formas de vida extraterrestre. No tan esperanzador es el hecho de que estos planetas se encuentran a años luz de distancia y llegar hasta ellos pinta bastante difícil en un futuro relativamente cercano.
Así que si queremos establecer colonias en otros mundos no nos queda más remedio que modificar el planeta más cercano con el clima menos hostil que encontremos y adaptarlo a nuestras necesidades. De ahí el concepto de la terraformación, que básicamente es convertir un planeta en algo parecido a la Tierra.
Y, de entre nuestros vecinos del sistema solar, Marte es el candidato ideal. Hoy hablaré de su atmósfera y sobre si podríamos llegar a modificarla para que sea de utilidad a nuestros sistemas respiratorios.
Esta es la composición de la atmósfera marciana comparada con la terrestre:
De ese porcentaje disparatado de dióxido de carbono (CO2) hablaré más adelante.
Los humanos necesitamos oxígeno para sobrevivir y el 0.14% contenido en el aire de Marte no basta para que nuestro cuerpo lo procese como toca. Necesitamos que el aire que respiramos contenga un mínimo un 19.5% de oxígeno, por lo que el uno de los objetivos para la terraformación de Marte será aumentar los niveles de oxígeno de su atmósfera.
En nuestro planeta tenemos unos aparatos estupendos llamados plantas que son capaces de tomar dióxido del carbono del aire y producir oxígeno usando la energía del sol. Si no tenemos prisa para mudarnos de planeta, entonces bastará con mandar líquenes y plantas simples al planeta rojo para que vayan haciendo su trabajo. Si la mudanza planetaria es algo más urgente, entonces esta solución no es suficiente porque pasarían decenas o cientos de miles de años hasta que la atmósfera de Marte igualara los niveles de oxígeno de la Tierra.
El proceso se podría acelerar mucho mandando “fábricas de oxígeno” a Marte que conviertan en oxígeno el CO2 presente en la atmósfera de manera más rápida que las plantas. El objetivo de estas fábricas sería aumentar la proporción de oxígeno lo suficiente como para que vida vegetal más compleja pudiera crecer y esparcirse por la superficie marciana. Estas plantas podrían estar además genéticamente modificadas para que realizaran el proceso de fotosíntesis de manera más eficiente y, por tanto, liberaran más oxígeno.
Esta operación tendría un coste energético (2200 TW-año) equivalente al de 138 veces la energía que el planeta entero usó en 2011, pero una vez acabada podríamos dejar que las plantas siguieran haciendo el trabajo sucio por nosotros a medida que colonizaran el planeta. La energía que utilizarían las plantas sería más o menos la misma que las máquinas, pero ellas estarían repartidas por una superficie inmensa y la tomarían directamente de la luz solar.
Pero la presencia de oxígeno en una proporción correcta no nos basta para respirar. Antes de empezar con esta estrategia, tendremos que ocuparnos del peliagudo asunto de la presión atmosférica.
Otra gran desventaja de la atmósfera de Marte (al menos para nosotros) deriva del pequeño tamaño del planeta, que produce un campo gravitatorio con una fuerza 2.6 veces menor que el de la Tierra. A consecuencia de ello, Marte no es capaz de retener tanto gas cerca de la superficie como nuestro planeta y su atmósfera es muy fina .
La presión atmosférica en Marte es de unos 0,6 kilopascales. En comparación, nuestra atmósfera ejerce una presión de 101 kilopascales al nivel del mar, un valor casi 170 mayor.
¿Y qué significa esto?
Aunque normalmente no lo tengamos presente, el aire tiene una densidad de más o menos 1.24 kg/m³ a nivel del mar. Es decir, 1.24 kg de masa actúan sobre nuestro cuerpo por cada metro cúbico de aire que hay por encima de nuestras cabezas (con la altura la densidad del aire va bajando, así que esos 1.24 kg no son constantes con la altitud). El resultado, en términos de presión, es que la atmósfera terrestre presiona cada centímetro cuadrado de nuestro cuerpo con una fuerza de 1 kg al nivel del mar.
Oye, pero yo no me noto presionado en absoluto y debería estarlo, ¿no?
Para nada porque mientras la el aire a nuestro alrededor empuja desde todas las direcciones nuestra piel “hacia adentro”, la misma presión actúa sobre las paredes del interior de nuestros pulmones, oídos y estómagos, ejerciendo fuerza “hacia afuera”.
La presión atmosférica juega un papel crucial en nuestra respiración porque el aire fluye de zonas donde hay presión más alta a donde es más baja.
Nuestros pulmones son capaces de variar su volumen gracias a un músculo llamado diafragma. Cuando el diafragma baja, el volumen de los pulmones aumenta y, por tanto, la presión en su interior disminuye a niveles que están un poco por debajo de la presión atmosférica. Como entonces la presión que hay fuera de nuestro cuerpo es mayor a la que tenemos dentro, el aire se cuela por nuestras narices y fluye hacia los pulmones.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
La cuestión es que, con presiones atmosféricas más bajas, hay que “abrir” mucho los pulmones para poder situar nuestra presión interior por debajo de la atmosférica y permitir el flujo de aire hacia nuestro interior. En el caso de Marte, la presión es de apenas 0.006 kg/cm2 (comparado con 1 kg/cm2 en la Tierra).
Esto significa que si aterrizamos en la superficie y nos quitamos el casco, incluso si la proporción de oxígeno en la atmósfera fuera la correcta, apenas llegaría a nuestros pulmones y moriríamos asfixiados igualmente.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
O sea que, si queremos vivir en Marte no sólo necesitaremos una mayor proporción de oxígeno, sino que también habrá que aumentar la presión atmosférica o, lo que es lo mismo, aumentar el grosor y la densidad de su atmósfera para que ese oxígeno pueda fluir hasta nuestros pulmones. Y eso sólo se puede hacer apilando más gas sobre la superficie.
Por suerte, hay mucho gas atrapado en la superficie marciana esperando a ser liberado.
Se cree que sólo en el polo sur marciano hay suficiente dióxido de carbono congelado como para elevar la presión de la atmósfera del planeta hasta entre el 300 y 600 milibares (que es entre un 30 y un 60% de la presión de la atmósfera terrestre al nivel del mar).
Teniendo en cuenta que, en nuestro propio planeta, en la cima del monte Everest la presión es un 33% la que hay en el nivel del mar y que el asentamiento permanente más alto del planeta se encuentra a 5.100 metros de altura, con una presión equivalente al 64% de la que hay en el nivel del mar, el panorama parece esperanzador en este aspecto.
Marte tiene cambios de temperatura extremadamente grandes de invierno a verano en comparación con la Tierra. Se enfría lo suficiente como para congelar el dióxido de carbono fuera de la atmósfera durante el invierno, pero este hielo es inestable cuando el verano más cálido llega y lo obliga a sublimar (transformar directamente en un gas) de distancia.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Cerca del polo Sur, sin embargo, se mantiene lo suficientemente frío para algunos de este hielo de temporada para pegar todo el año e incluso se acumulan de año en año. Esta imagen muestra una porción de esta capa de hielo permanente de dióxido de carbono. Esta losa de hielo es de unos metros (aproximadamente 10 pies) de espesor y es penetrada por los hoyos de piso plano que se muestra aquí. Los pozos casi circulares en el centro de la escena son de unos 60 metros (200 pies) de ancho.
El color distinto de las paredes del pozo puede ser debido al polvo mezclado en el hielo. Durante la mayor parte del año, estas paredes están cubiertas de escarcha brillante, pero desescarche y muestran sus verdaderos colores al final del verano.
Todo ese gas liberado aumentará la presión atmosférica y nos permitirá, al menos, llevar a cabo la mecánica de respirar. Pero, claro, el problema entonces es que tendremos una atmósfera formada en más de un 95% por dióxido de carbono… Y basta una proporción del 5% de dióxido de carbono en el aire para que nos resulte tóxico. Así de delicados somos.Aunque las plantas al final consiguieron reducir la cantidad de dióxido de carbono del aire, dejando una atmósfera con un nivel similar de oxígeno al de la Tierra (un 21%), el exceso de dióxido de carbono seguiría resultando tóxico debido a su proporción.
¿Entonces qué ventaja tiene evaporar todo ese dióxido de carbono, si seguimos sin poder pasearnos por allí sin un equipo de respiración?
Porque como Marte no tiene campo magnético, una atmósfera más densa protegería a los colonizadores de la radiación del espacio (de la que hablaré con más detalle en la próxima entrada) e incluso desintegrar pequeños asteroides antes de que choquen contra el suelo. A salvo de la radiación, de la que habría de protegerse con complicados trajes el único equipamiento que necesitaremos para movernos por el planeta rojo será un aparato de respiración.
Lo que nos proporcionará una mayor comodidad y además evitará que hagamos el panoli con estas pintas si nos encontramos con vida marciana.
Esto tampoco quiere decir que sea completamente imposible reducir la proporción de CO2 hasta niveles más seguros llenando la atmósfera con otros gases. Por ejemplo, aunque aún no se han detectado físicamente, se cree que en Marte podrían existir depósitos de nitratos que, de ser liberado el nitrógeno que contienen, añadirían otros 250 milibares de presión a la atmósfera.
En ese caso quedaría una atmósfera de entre 550 y 850 milibares de presión (entre el 55 y el 85% de la presión en la superficie terrestre) compuesta en su mayoría por dióxido de carbono y nitrógeno, con un porcentaje creciente de oxígeno que iría reduciendo el de CO2 a medida que las plantas colonizaron el planeta.
Reducir los niveles de dióxido de carbono por debajo del 5% de la composición atmosférica sería una tarea casi imposible y tampoco podemos solucionarlo convirtiendo todo el CO2 todo en oxígeno, ya que demasiado oxígeno en el aire también puede resultar tóxico. Añadiendo gases inertes como el nitrógeno, al menos podríamos reducir la complejidad del equipo de respiración que tendríamos que llevar por la superficie marciana y convertirlo en algo más o menos cómodo.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Pero bueno, la cuestión es que para evaporar todo ese dióxido de carbono congelado que nos va a proteger de la radiación del espacio tendremos que elevar la temperatura del planeta, que oscila entre unos agradables 20ºC a mediodía en el ecuador en verano y unos no tan agradables -153ºC en los polos.
Pero esta cuestión queda para la entrada del próximo día, en la que trataré qué podemos hacer para subir la temperatura del planeta y, además, de dónde vamos a sacar el agua.
para poder vivir en Marte con la misma comodidad que en la Tierra (es decir, sin tener que llevar un abultado molesto traje espacial que te proteja del entorno cada vez que sales a la calle), lo primero que deberíamos hacer es aumentar la densidad y el grosor de la atmósfera, además de reducir la proporción de dióxido de carbono que contiene. Esto no sólo nos permitiría respirar, sino que además nos protegería de la radiación cósmica ante la que Marte no tiene protección por el hecho de no poseer un campo magnético.
La puesta de sol en Marte fotografiada por el rover Spirit.
Una vez tengamos aire y una presión atmosférica decentes, necesitaremos poner una solución a la fría temperatura de Marte que, como comentaba el otro día, oscila entre unos agradables 20ºC a mediodía en el ecuador en verano y unos no tan agradables -153ºC en los polos.
Subir la temperatura es una tarea complicada, aunque desde haber estado aumentando el grosor de la atmósfera ayudará a retener el calor que consigamos producir. Como Marte está algo más de un 50% más lejos del sol que nosotros, le llega tan sólo un 43% de la radiación que recibimos en la Tierra.
Una posible solución para que llegue más radiación solar a la superficie marciana sería la instalación de un sistema de espejos en órbita que dirija y concentren más luz solar sobre ella. Si bien esta solución no sería muy eficiente para aumentar la temperatura global del planeta sí que podría permitirnos concentrar energía térmica en las zonas polares para sublimar el dióxido de carbono congelado del que hablaba el otro día, acelerando el efecto invernadero marciano y aumentando la presión atmosférica.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Podría aumentarse la capacidad de los espejos para transferir calor a la superficie de Marte cambiando el albedo del suelo marciano, que es el porcentaje de radiación que refleja una superficie respecto a la radiación total que ha recibido. Como todos sabemos, hay colores que absorben más calor que otros. Si no lo habéis notado saliendo a la calle vestidos de negro en verano, los Cazadores de Mitos lo demostraron dejando dos coches al sol en pleno verano y midiendo qué temperatura alcanzaban tras estar expuestos a la intemperie a lo largo del día. El coche negro se calentó hasta los 57ºC y el blanco a 52ºC, demostrando que los colores oscuros absorben más calor (por el hecho de retener más longitudes de onda, como explicaba en esta entrada sobre el material más oscuro conocido).
Una de las soluciones planteadas para retener el calor es cubrir la superficie marciana con un material oscuro. Este material puede ser, por ejemplo, algún tipo de liquen u otro microorganismos fotosintético oscuro que se esparza por grandes extensiones de superficie y que, además, ayudaría a aumentar el contenido de oxígeno en la atmósfera. Otra opción algo más fuera de nuestro alcance tecnológico sería triturar los dos pequeños asteroides que dan vueltas alrededor de Marte, Fobos y Deimos, que son dos de los cuerpos más oscuros del sistema solar, y esparcir el polvo por la superficie marciana.
Otra acción complementaria para subir la temperatura consistiría en crear la atmósfera de gases de efecto invernadero a medida que la engrosamos para que todo el calor que añadimos a la atmósfera quede retenido. El propio hecho de la atmósfera marciana está compuesta del 95% de dióxido de carbono ya nos va muy bien porque el CO2 retiene una gran cantidad de calor, pero hay gases de efecto invernadero incluso mejores. Algunos de ellos, como el amoníaco o el metano, están presente en los cometas.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
En principio, los cometas son más ligeros que los asteroides porque están formados básicamente por hielo y roca, mientras que los asteroides son una mezcla entre roca y metal. Pero hay una gran diferencia entre los dos: mientras un asteroide se desplaza por el espacio a entre 25 y 30 kilómetros por segundo, la velocidad de los cometas ronda los 70 km/s. Como la energía de un objeto aumenta con el cuadrado de la velocidad, esta diferencia de velocidades equivale un impacto a entre 7.84 y 5.45 veces mayor, para cuerpos con la misma masa.
Por tanto, es probable que tengamos que redirigir hacia Marte sólo los cometas que se desplacen especialmente despacio si no queremos que el impacto se nos vaya de las manos o, si conseguimos la tecnología necesaria, esa redirección podría llevar incluida la disminución de la velocidad del cometa.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
La cuestión es que, durante el impacto contra la superficie marciana, la energía cinética se convertiría en calor que sería fácilmente retenido por los gases de efecto invernadero durante mucho tiempo. Por otro lado, todo el material congelado que contiene el comenta (agua, amoníaco, metano y posibles hidrocarburos) se volatilizaría y pasaría su uniría a los gases que forman parte de la atmósfera, ayudando a volverla más densa.
El dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero que retiene muy bien el calor así que, una vez empezado el proceso de calentamiento, la atmósfera lo mantendría y amplificar el efecto de manera bastante fácil. De hecho, se calcula que el impacto de un solo cometa sería suficiente como para elevar la temperatura del planeta 3 grados.
Por tanto, con el impacto de cometas salimos ganando por partida triple: aumentamos la temperatura de la atmósfera, añadimos más gas a la atmósfera y liberamos el agua del hielo que lo compone.
Y ahora que ha salido el tema del agua, a las plantas que mandemos no les iría mal un poco de humedad (en realidad el oxígeno que liberan proviene del agua y no del CO2 que absorben) y a nosotros tampoco nos molestara tener algún sitio donde echar un trago en Marte.
En la actualidad el agua líquida sólo puede existir en los puntos más bajos del planeta rojo, debido a que la baja presión de la atmósfera de los lugares altos la obliga a estar en estado gaseoso o sólido.
A medida que la temperatura de Marte, el hielo de los polos marcianos empezará a derretirse y a inundar la superficie. Se han descubierto unos 5 millones de kilómetros cúbicos de hielo atrapados en los polos marcianos que, una vez fundidos, podrían cubrir toda su superficie con 35 metros de agua líquida.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE Los polos marcianos. (Fuente)
A su vez, el agua también ayudaría a retener el calor y, además de reducir los cambios drásticos de temperatura entre el día y la noche, lo que ayuda a uniformizar la temperatura por todo el planeta.
Llegados a este punto ya habríamos convertido Marte en un planeta donde podemos aterrizar y salir de nuestra nave sin un complicado traje espacial (seguramente con una mascarilla de oxígeno o, cómo será el futuro, algún aparato que convierte el CO2 sobrante en oxígeno) sin asfixiarnos ni congelarse de frío. Ahora deberíamos preocuparnos por un obstáculo casi insalvable: la ausencia de campo magnético en Marte.
Al contrario que el planeta Tierra, Marte perdió su calor interno hace tiempo y su interior es prácticamente sólido, lo que significa que no contiene un núcleo metálico como el nuestro rodeado de líquido que, al rotar, genere un precioso campo magnético. Explicaba cómo se genera el campo magnético terrestre
remontemonos 4.500 millones de años en el pasado, cuando la Tierra aún era una bola de magma incandescente.
El panorama no era muy esperanzador para la vida en aquella época.
Igual que el resto de planetas rocosos, la Tierra fue formada a medida que otros cuerpos sólidos que vagaban caóticamente por el sistema solar chocaban entre sí, acumulándose en un fragmento cada vez más grande.Gran parte de la energía liberada por los intensos impactos se disipaba en forma de calor, así que la temperatura aumentó tanto durante el proceso de formación del planeta que prácticamente toda su masa se encontraba en forma líquida. Técnicamente, de magma.La superficie sólida sobre la que caminamos hoy en día no se formó hasta que el planeta empezó a enfriarse igual que, un día muy frío, aparece una capa de hielo en la superficie del agua si no le aportas una fuente de calor extra. Hasta entonces, igual que las piedras se hunden en una piscina, los elementos más densos que el magma que cubría el planeta se hundían hacia el centro de la Tierra.De esta manera, los elementos más ligeros quedaron cerca de la superficie del planeta (que luego se solidifica formando el suelo que pisamos). Si pudiéramos sumergirnos en el interior fundido de la Tierra, veríamos que la densidad del magma a nuestro alrededor iría aumentando a medida que bajamos.
En cuanto a los elementos más densos que se hundieron, el hierro y el níquel forman la mayor parte del núcleo terrestre ya que son especialmente abundantes por su presencia en los asteroides.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Pero no son lo único que hay ahí abajo porque, aunque es difícil determinar exactamente la composición del núcleo, podemos predecir que su densidad media ronda los 13 kg/L. Eso significa que el hierro y el níquel, con unas densidades de alrededor de 8 y 9 kg/L, tienen que estar acompañados por otros elementos más densos aún (como el oro, el platino, el renio y el iridio), que eleven la densidad media del conjunto.
Ahora que ya conocemos la composición de todo este tinglado, vamos a ver por qué le ha dado por protegernos de los rayos cósmicos.
El campo magnético de un planeta desvía las partículas ionizadas (con carga eléctrica) que provienen del espacio, protegiendo a los seres vivos que lo habitan, si los hay. Sin un campo magnético que lo escude, la superficie de Marte está bombardeada constantemente por radiación cósmica.
Por este motivo un lector me echó la bronca en la sección de comentarios de Facebook. Argumentaba que no servía de nada intentar terraformar el planeta rojo ya que, al no tener un campo magnético, su atmósfera es arrancada constantemente hacia el espacio por el flujo continuo de partículas que llegan del sol, el llamado viento solar. Así que, según dice, o conseguimos licuar de nuevo su núcleo y hacer que gire para reactivar el campo magnético o no podemos mudarnos allí.
Debo estar en desacuerdo. Vamos a ponerle cifras al asunto.
Es verdad que el gas de la atmósfera de Marte está perdiéndose en el espacio continuamente, en concreto a un ritmo de unas 100 toneladas de material por día, lo que representa un pérdida de 36.500 toneladas de gas anuales. ¿Y eso es mucho? ¿El gas que añadamos para aumentar la presión atmosférica del planeta se escapará al espacio y estaremos en las mismas?
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
O sea, que si establecemos una colonia en Marte, se podrá compensar la pérdida anual de gases con facilidad a la mínima que tengamos una infraestructura decente instalada. En lugar de un campo magnético en Marte que nos defienda de los rayos cósmicos, una atmósfera más densa nos protegerá de la mayoría de ellos, reduciendo en gran medida la radiación que alcanza la superficie marciana.
¿Y cuánta radiación recibiría alguien después de aumentar el grosor de la atmósfera?
Vamos a ver primero qué cantidad de radiación recibiría alguien sobre la superficie hoy en día, sin terraformaciones de por medio.
Los niveles de radiación sobre la superficie marciana pueden variar según la actividad solar (de cuyos ciclos hablaba. Durante los periodos de actividad máxima, cuando el campo magnético del sol está más activo, el sistema solar está mejor protegido ante los rayos cósmicos y la superficie marciana recibe unos 30 millisieverts (mSv) anuales de radiación. En un mínimo solar, en cambio, la radiación recibida por los rayos cósmicos puede aumentar hasta los 60 mSv anuales.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Depende de cuánto rato pasamos en el exterior de la colonia marciana que montaremos nada más llegar.
Los trabajadores que manejan material nuclear en EEUU tienen fijado un límite de exposición de 50 milisieverts anuales, con el que el riesgo de desarrollar cáncer a causa de la exposición es de sólo 1 entre 400.
Cuando salgas a la superficie marciana no estarás expuesto de golpe a entre 30 y 60 mSv: esa es la cantidad de radiación que recibirías estando tirado en el suelo a la intemperie durante un año.
En el proyecto privado que lanzar la primera expedición tripulada a Marte y que llegaría en el año 2025, dicen que una persona que salga del refugio para pasear durante 3 horas cada 3 días recibirá 11 milisieverts (mSv) de radiación anuales, lo que está muy por debajo del límite considerado seguro para trabajos en los que el material nuclear está involucrado.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE
Para poner una comparación, en la Tierra recibimos de media unos 2.4 mSv de radiación anuales de nuestro entorno. La mayoría proviene de fuentes naturales en forma isótopos radiactivos presentes en el propio suelo y las paredes de nuestros edificios, radiación del espacio o de isótopos inestables en los alimentos, como el potasio-40. De hecho, como explicaba en esta entrada sobre la radiación y el uranio empobrecido, el alto contenido en potasio de los plátanos provoca que, si fuéramos capaces de comernos 200 seguidos, recibiremos una dosis de radiación similar a la que estamos expuestos al hacernos una radiografía.
O sea, que los 11 mSv de radiación anuales que recibirán los colonizadores de Marte (que podrían reducirse pasando menos tiempo dando vueltas por ahí) son casi 5 veces más de lo que recibe anualmente en la Tierra la persona media, pero eso no significa que esta cifra representa un peligro.
De todas maneras, esta es la exposición a radiación del Marte actual, sin terraformar. Una vez consigamos una atmósfera más densa, la protección contra los rayos cósmicos aumentará mucho.
No he podido encontrar cifras concretas, pero una prueba de ello es que durante los ciclos de congelación y descongelación de los polos marcianos entre verano e invierno se percibe un cambio de entre un 3% y un 5% en la radiación medida en la superficie, siendo esta menor cuando hay más gas en la atmósfera.
La sublimación de la capa de CO2 congelado que hay en el polo norte, con el cambio de las estaciones en el planeta.
Un inciso: la imagen puede dar a entender que el planeta se queda sin hielo en verano y una cantidad brutal de gas llega a la atmósfera durante el verano marciano, pero hay que tener en cuenta que, cuando el polo norte se funde, el polo sur se congela.
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE Visión de conjunto
El 4to planeta del sol en 1.52 AU
– El tercer planeta rocoso (terrestre) más grande en el sistema solar con un radio ecuatorial de 3402 km (3000 km más pequeño que la Tierra)
-1 / 3ª gravedad de la superficie terrestre
– La órbita céntrica (0,09 frente a 0,01 para la Tierra) es tan importante como la inclinación del planeta al causar estaciones
-2 pequeños asteroides capturados ‘lunas’ Phobos y Deimos
-Color rojo rojizo de compuestos de hierro oxidados
-Geológicamente muy activo en el pasado – hogar del volcán más grande del sistema solar (Olympus Mons) y el cañón más grande (Valles Marineris)
– Posee agua superficial en capas polares que pueden haber influido en la antigüedad
-El cuerpo más clemente del sistema solar (después de la Tierra) para sostener la vida como la conocemos
LA TERRAFORMACIÓN DE MARTE Marte a través de la historia
Visibles a simple vista y conocidos por los primeros astrónomos-El color rojo le valió el título de «dios de la guerra» para los griegos (Ares) y los romanos (Marte)
- -El color rojo de la superficie de los márgenes proviene en realidad de una capa de roca oxidada que contiene hierro y partículas de polvo (como el óxido).
Ayudó a Kepler a derivar sus leyes del movimiento planetario en 1609. - -La gran excentricidad no podía conciliarse con órbitas circulares
- -A finales de 1800 los telescopios eran lo suficientemente poderosos para observar las características de la superficie
- -Giovanni Schiaparelli observó la oposición marciana de 1877 y Percival Lowell comenzó sus observaciones en Flagstaff en 1893
- -Dicen que vieron evidencia de vida y civilización marciana
- -Los «canales» y «Oasis» de Marte
- -Una característica triangular azulada verdosa (Syrtis Major) que se piensa que es la vida vegetal
- -No todos los astrónomos podían distinguir o estar de acuerdo con lo que se estaba viendo Los canales«:
El declive y la caída del imperio marciano» por Kevin Zahnle (2001) en naturaleza
Conclusión después de toda esta parrafada: aunque aún no tenemos la tecnología necesaria, convertir Marte en un lugar parecido a la Tierra con agua líquida, un atmósfera densa que permita la presencia de agua líquida y nos proteja de la radiación y aire relativamente respirable no parece una tarea tan descabellada como para dejarla relegada en el terreno la fantasía. Lamentablemente, debido a que es un proceso que llevaría siglos, no creo que nadie de nosotros viva para experimentarla (si al final he sido demasiado optimista y no se podía, espero seguir vivo en forma de androide semi-humano para que alguien me diga que no tenía razón).
