Marsdakı həyat: son kəşflər bizi Qırmızı Planetə doğru getməyə nə qədər yaxınlaşdırır və nə qədər vaxt aparacaq.
16 avqust 2019-cu ildə, ekssentrik milyarder və ixtiraçı Elon Musk Nuke Mars-ı tweetladı! ("Nüvə bombaları ilə Marsa vuraq!"). Mars - və bir insanın bununla edə biləcəyi şey - heç olmasa Rey Bradberinin "The Martian Chronicles" əsərindən bəri insanlığı narahat edir. Ancaq yarım əsr əvvəlki xəyallarla günümüz arasında çox böyük bir fərq var: son elmi kəşflər Marsdakı həyatla bağlı söhbətləri fantaziya dairələrindən tədqiqatçıların və hətta iş adamlarının ofislərinə köçürdü.
Günəş sisteminin dördüncü planeti radiusda Yerin yarısının böyüklüyünə malikdir, lakin ərazidə bütün dünyanın qitələrinə bərabərdir (xoşbəxtlikdən, okeanlar yoxdur), üstəgəl 2008-ci ildə NASA tədqiqat zondu orada su tapdı buz forması). Planeti doldurmaq üçün bir cazibənin olması təəccüblü deyil və sözün əsl mənasında 2019-cu ilin iyul ayında oraya uçuş üçün raket mühərrikləri ilk dəfə bir neçə ildən sonra Starship-ə çevriləcək bir prototip olan Starhopper havasına qalxa bildilər. - xüsusi olaraq Marsa uçuşlar üçün yaradılmış bir raket və kosmik gəmi. Starship-in yenidən istifadəsi sayəsində (yüzdən çox istifadə), Marsa uçuşların qiyməti aşağı düşməlidir.
Eyni zamanda, Marsda orta illik istilik təxminən 63 santigrat dərəcə, Vostok Antarktika stansiyasındadır. Atmosferi Yerin atmosferindən 150 qat incə olduğundan orada çox soyuqdur. Bu qədər nazik bir qaz qabığı ilə istixana təsiri çox zəifdir və bu səbəbdən soyuqdur. Problem Marsdakı iqlim şəraitini Yerin iqliminə yaxınlaşdırmaqla həll edilə bilər - bu prosesə terraformasiya deyilir. Mars hadisəsində bunun üçün ən yaxşı illərdə də buradan 56 milyon kilometr məsafədə yerləşən planetin səthini birtəhər qızdırmaq lazımdır.
Alimlər bu problemlə kifayət qədər sərt mübarizə aparırlar və bu yaxınlarda, 2019-cu ilin yayında, Qırmızı Planeti yaşayış üçün qeyri-adi bir yol təqdim edildi - ən azı qismən başlamaq üçün. Yalnız bir neçə santimetr qalınlığında ekzotik bir gel materialından hazırlanmış şəffaf bir günbəzin Martiya torpağının yerdəki təqlidini o qədər zəif yerli işıqlandırmada istiləşdirdiyi və bitki istiliyinə əlavə istilik vermədən dəstək verə biləcəyi ortaya çıxdı. Və bu əsl sensasiya. Sizə ümumiyyətlə nə edilə biləcəyini söyləyirik ki, müəyyən bir neçə ildən sonra insanlar Mars tarlalarında gəzib bir anda iki ayı seyr etsinlər.
Airgel günbəzləri: elm adamları tərəfindən bir ay əvvəl aşkarlanan səviyyə 80 istixanalar
Gəlin birbaşa ən son kəşfə gedək. 2019-cu ilin iyul ayında bir qrup elm adamı, Martiya torpağının analoqunu nadir atmosferə və Mars temperaturuna sahib bir kameraya yerləşdirdikləri sadə laboratoriya təcrübələri apardı. Sonra günbəzin orta hesabla Mars səthinə verdiyi qədər - hər kvadrat metrə 150 vat enerji verən lampalarla günbəzlərə parıldadılar.
Təəccüblü çıxdı: ən kiçik bir xarici isitmə olmadan, yuxarıdan bir gel günbəzi ilə örtülmüş Martian torpağının səthi sıfır dərəcədən bir qədər istiləndi. Yalnız iki santimetr qalınlığında olan günbəz, görünən işığı yaxşı ötürür, torpağı qızdırır, lakin ultrabənövşəyi, infraqırmızı radiasiya və istiliyi çox zəif ötürür. İstehsalı üçün kifayət qədər xammal (adi qum) Marsda olduğu kimi Yer üzündə də var.
Sadə bir şəffaf günbəzlə zəmini 65 dərəcə qızdırmaq bir möcüzəyə bənzəyir, çünki yerin altından xüsusi istilik izolyasiyası yoxdur və istinin bir hissəsi yenə də yanlara keçir. Yəni donmuş zəmini ağıllı bir şəkildə düzəldilmiş bir kətanla örtməyə bənzəyir - sonra hər şey öz-özünə olur. Ancaq burada xüsusi bir möcüzə yoxdur. Aerogellər 1931-ci ildə kəşf edildi və əslində bu, adi spirtli bir jeldir, ondan bütün alkoqol istiliklə buxarlanır və hava dolu kanallar şəbəkəsi buraxır. Eyni qalınlığa malik istilik izolyasiya xüsusiyyətləri köpük və ya mineral yundan daha 7,5 dəfə yüksəkdir, praktik olaraq şəffafdır. Tamamilə şəffaf olan və ondan və yer üzündə düzəldilmiş adi bir yaşayış yeri, uzun qütb gecəsi istisna olmaqla istilənməyə ehtiyac duymazdı.
Maraqlısı budur ki, əslində bu material artıq Marsda sınaqdan keçirilmişdir: Amerika roverləri, hava -90 dərəcəyə qədər düşə biləcəyi Mars gecəsində daxili alətlərinin aşırı soyumaması üçün aereldən istifadə edirlər.
Bu cür günbəzləri bir gün Marsa köçmək üçün təklif edən tədqiqatçılar, aerogel günbəzlərinin uzun məsafələrə daşınmasının asan olduğunu qeyd edirlər. Üstəlik, quru laboratoriyalarındakı təcrübələr artıq göstərdi ki, istilik normal olarsa, hətta pomidorlar Mars torpağının analoqunda tamamilə böyüyür. Onlar üçün də çox su xərcləməyə ehtiyac yoxdur: günbəzin altından buxarlanacaq bir yeri yoxdur, yəni az miqdarda da olsa "dairə içində" bitkilər tərəfindən tükənəcəkdir. Yeri gəlmişkən, bu təklifləri təsdiqləmək üçün müəlliflər təcrübələri Antarktidaya - iqlim və susuzluq baxımından Marsa son dərəcə yaxın olan quru McMurdo vadilərinə köçürməyi planlaşdırırlar.
Musk haqlıdır: Mars həqiqətən bombalana bilər - bəlkə də faydalıdır (amma bir fakt deyil)
Problemi həll etmək üçün ən çox radikal yol, tez-tez olduğu kimi, Elon Musk tərəfindən təklif edildi: Marsın qütblərini termonüvə bombaları ilə bombalamaq. Partlayışlar bu planetin qütb qapaqlarındakı buzların böyük bir hissəsini təşkil edən karbon dioksidi buxarlamalıdır. CO2 istixana effekti yaradacaq, yəni dördüncü planetdəki nüvə bombalarından ciddi şəkildə istiləşəcək və uzun müddət istiləşəcəkdir.
Düzdür, 2018-ci ildə NASA tərəfindən maliyyələşdirilən bir araşdırma tamamilə fərqli bir nöqteyi-nəzər irəli sürdü: dirəkləri bombalamaq faydasızdır. Ümumiyyətlə, Marsdakı bütün karbon dioksid ciddi istiləşmə üçün kifayət qədər sıx bir atmosfer yaratmaq üçün kifayət deyil. "Nasov" elmi qrupunun hesablamalarına görə, karbon qazının qütb qapaqlarını əridərək orada təzyiq yalnız 2,5 dəfə artırıla bilər. Daha isti olacaq, amma yenə də Antarktika istiliyidir - və atmosfer bizimkindən 60 qat daha incədir. Əsərin müəllifləri birbaşa fikirlərini tənqid etdikləri şəxsdən bəhs etdilər: Elon Musk. Ancaq bu, deyəsən, onu heç narahat etməyib.
Marsda belə minlərlə kilometr uzunluğunda bir kanyon tapa bilərsiniz və orada yerləşə bilərsiniz.
Marsın Yer üzündə olmayan çox qeyri-adi relyef xüsusiyyətləri var. Bunlardan biri, günəş sistemində bilinən ən uzun olan 4000 kilometr uzunluğundakı Mariner Vadisi kanyon sistemidir. Genişliyi 200 kilometrə, dərinliyi 7 kilometrə qədərdir. Deməli, kanyonların dibində atmosfer təzyiqi bir buçaq dəfə yüksəkdir və planetin qalan hissəsindən xeyli isti və nəmlidir. Mariner Vadilərinin bir hissəsidir ki, kosmik aparatlar su buxarından çıxan həqiqi dumanları (aşağıda təsvir olunur) və digər ərazilərin yamaclarında - qumdakı axınların qaranlıq izlərini çəkir və bu axınlar şübhə ilə suya bənzəyir.
Mariner vadiləri hər yerdə geniş deyil - bəzi yerlərdə eni yalnız bir neçə kilometrdir. Bu yerlərin istiliyi saxlamaq və yerli bir yüksək temperatur yaratmaq üçün kifayət edəcəyinə inanaraq bu cür yerləri şüşə günbəzlə örtmək çoxdan təklif edilmişdir. Su ilə belə bir ərazinin üzərində aerogel günbəzi, öz yağıntıları və suyu ilə yerli nisbətən isti bir iqlim meydana gəlməsinə səbəb ola bilər. Bu cür yerlər tədricən tikilə bilər və dayaq günbəzlərlə örtülmüş ərazi nə qədər böyükdürsə, orta temperatur o qədər yüksək olacaqdır (divarlar arasında daha az istilik itkisi). Deməli, əslində belə bir tədricən, "sürünən" terraformasiya planetin çox böyük bir ərazisini tuta bilər.
NASA-nın hesablamalarında səhv nədir və niyə fərqli fikirli alimlər SpaceX-də işə götürülür?
Marsın Yer kürəsinin istiliyinə qədər qlobal istiləşməsinin daha asan yolu var. Başqa bir qrup alimin qeyd etdiyi kimi, bu metodu atmosferdə 37 milyard ton karbon dioksid yaymaq və planetdəki temperaturu tədricən artırmaq istəmədən, artıq Yer üzündə tətbiq etdik. Bu yol istixana qazlarıdır.
Əlbətdə ki, Marsda yandırıldıqda istixana effekti yarada biləcək kömür yoxdur. CO2 isə ən səmərəli istixana qazı deyil. Ən perspektivli SF6 olan daha yaxşı namizədlər var. Molekülü altı kükürd atomunun ətrafında qaldığı bir kükürd atomundan ibarətdir. "Həcmsizliyi" sayəsində molekul həm ultrabənövşəyi, həm də infraqırmızı radiasiyanı mükəmməl şəkildə kəsir, eyni zamanda görünən işığı yaxşı ötürür. Yaratdığı istixana təsirinin gücü baxımından karbon dioksiddən 34,900 dəfə çoxdur. Yəni bu maddənin yalnız bir milyon tonu, bu gün bəşəriyyətin yaydığı on milyardlarla ton CO2 ilə eyni istixana effekti verəcəkdir.
Bundan əlavə, SF6 qazı çox möhkəmdir - atmosferdəki həyat müddəti xarici şərtlərdən asılı olaraq 800 ilə 3200 il arasındadır. Bu o deməkdir ki, Mars atmosferində çürüməsindən narahat olmağınız lazım deyil: istehsal edildikdən sonra orada çox uzun müddət qalacaq. Bundan əlavə, qaz insanlar və bütün canlı orqanizmlər üçün zərərsizdir. Əslində, Marsda bu olduqca faydalıdır, çünki ultrabənövşəyi şüaları ozondan daha pis tutmur, bu hələ yoxdur.
Hesablamalara görə, təxminən 100 ildə bu tip super istixana qazlarının vurulması planetdəki temperaturları on dərəcə yüksəldə bilər.
Maraqlıdır ki, bir az əvvəl NASA-nın dəstəyi ilə məhz belə bir ssenarini təsvir edən başqa bir elmi iş aparıldı - artan səmərəliliyin texnogen istixana qazları sayəsində Marsın terraformasiyası. Bu əsərin müəlliflərindən biri də uzun müddət NASA-da çalışan Marina Marinova idi və bu gün SpaceX-də işə düzəldi. Üstəlik Elon Musk özü, bunu Marsda CO2 çatışmazlığından bəhs edən, onun Yerə yaxın temperaturda bir planetə çevrilməsinin qarşısını alan işi tənqid edərək həmmüəllif olaraq xatırladı.
Belə bir super güclü istixana effektinin vacib bir xüsusiyyəti: Mars torpağının istiləşməsindən sonra içindəki CO2 planetin istiləşməsini daha da artıraraq atmosferə atılmalıdır.
Mars əslində nə vaxt Yer kürəsinə bənzəyəcək?
SF6 həqiqətən bütün planeti dəyişdirə bilsə də, bunun sabah olmayacağı açıq şəkildə başa düşülməlidir. Hesablamalara görə bunun üçün ildə milyardlarla kilovat-saat sərf etməlisiniz - və onları Marsda sərf edin, eyni SF6 qazını flor və boz torpaqla zəngin bir torpaqdan hazırlayın. Yəni terraform etmək istəyənlər planetdə 500 meqavatlıq bir nüvə elektrik stansiyası, daim atmosferə SF6 qazı buraxan avtomatlaşdırılmış istehsal müəssisələri inşa etməli olacaqlar. Bu proses yüz illik işdən sonra nəzərəçarpacaq nəticələr verəcəkdir. Yaxşı və ya fabriklərin yaradılmasına çox böyük investisiyalarla bir az daha sürətli.
Bütün bu müddətdə fəaliyyətlərini təmin edən və Marsda araşdırma aparan insanlar bir yerdə yaşamalı olacaqlar. Planetin yerləşdikləri yerlərdə yerli çevrilmə üçün ən yaxşı həllin aerogel günbəzləri olacağı aydındır. Yəni, lazım olduqda terraformasiya bir anda iki şəkildə davam edəcəkdir: yerli - günbəzlərin köməyi ilə mövcud kolonistlər üçün - və ümumilikdə planet üçün qlobal.
Marsda onsuz da kimlər yaşaya bilər - və bunun nə üçün vacib olduğu
Qırmızı Planetdəki alma ağacları yaxın gələcəkdə çiçək açmayacaq, amma açıq bitki örtüyü həqiqətən düşündüyümüzdən daha tez orada gələ bilər.
2012-ci ildə Alman Aerokosmik Agentliyi arktik liken Xanthoria elegans ilə bir sınaq keçirdi. Onu Yer kürəsindən 150 qat daha aşağı bir təzyiq altında saxladı - oksigensiz, Mars istiliyində. Ətraf mühitin yad təbiətinə baxmayaraq, liken nəinki sağ qaldı, həm də uğurla fotosintez etmə qabiliyyətini itirmədi (gün işığına bənzəyən dövrlərdə).
Bu o deməkdir ki, Marsın bir sıra bölgələrində - Dənizçilərin eyni Vadilərində - ekvatorial zonadakı belə orqanizmlər bu gün onsuz da yaşaya bilər. Və Marsda SF6 qazının istehsalına başladıqdan sonra onlar üçün uyğun ərazi sürətlə genişlənməyə başlayacaq. Digər likenlər kimi, zərif Xanthoria da fotosintez zamanı oksigen istehsal edir. Əslində, yer üzündə təxminən 1,2 milyard il əvvəl (daha yüksək bitkilərdən 0,7 milyard il əvvəl) likenlərin sərbəst buraxılması yer atmosferinin oksigen tərkibini günümüzdəki quru yüksəkliklərinin səviyyəsinə kəskin şəkildə qaldırmasına imkan verdi. Çox güman ki, Marsda likenlər eyni funksiyanı yerinə yetirəcəklər - atmosferi daha mürəkkəb canlıların yaşaması daha asan olacağı üçün hazırlamaq.
Bəlkə insanlar.
