Külső bolygószomszédunk lakhatóvá tétele sok szempontból kézenfekvőnek tűnik, talán ezért is oly népszerű sci-fi téma a terraformált Mars. Amerikai kutatók most konkrét számításokkal álltak elő, amelyek alapját a Mars körül keringő szondák és a felszínén lévő roverek 20 év alatt begyűjtött adatai szolgáltatták.
A legfontosabb lépés a terraformálásban a bolygó hőmérsékletét megemelő, sűrű légkör volna, amelyhez az üvegházgáz szén-dioxid ill. víz jelentős mennyiségben rendelkezésre is áll a bolygón, annak jelenlegi légköre is leginkább belőle áll, illetve a felszínen fagyott, kötött állapotban további tömegben található. A kutatásban szándékosan csak olyan technológiai megoldásokat vettek figyelembe, amelyek a jelen tudásunk szerint gyakorlatban megvalósíthatóak, s nem valamely, jövőben feltalálandó forradalmi megoldás kell hozzá.
Mivel a víz légkörbe jutásához eleve melegebb klíma kellene, ezért a CO2 mennyiségéből kell kiindulni, akármilyen, helyben végrehajtható módszert is találnak ki. Bár a metán is igen aktív üvegházgáz, arról egyelőre nem tudunk, hogy hozzáférhető formában, kinyerhető módon lenne jelen a vörös bolygón.
Van-e elegendő hozzáférhető szén-dioxid? A bolygó sarki jégsapkáiba fagyott CO2, az egyéb, talajban eltemetve jelen lévő mennyiségek, a klatrátok formájában és a különböző kőzetekben tárolt, kötött mennyiségeket a bolygóról folyamatosan szökő légköri mennyiséggel is szembe kell állítani ahhoz, hogy kiderüljön, kellően sűrűvé tehető-e a légkör egyáltalán.
A számítások szerint ahhoz, hogy a felszínen folyékony állapotú víz lehessen, a bolygó légkörének a földihez hasonló, célzottan 1000 hPa nyomásúvá kellene válnia, a jelenleg ennek a 0,6%-a az átlag a Marson. A mai légkör nyomása felszínre számított 15g/cm2 szén-dioxiddal egyenértékű, a cél pedig 2500g/cm2 lenne.

A sarki jégsapkák csak elenyésző mennyiségű CO2-ot tartalmaznak, a jelenlegi légköri mennyiség töredékét, viszont a mélyben, a jégsapkák alatt a mérések alapján annyi CO2 van, amelynek a felszabadításával a mostani légnyomás megduplázható volna (6 hPa-ról 12 hPa-ra). Ha a sarki jégsapka vízjege nem vízjég, hanem teljes mennyiségében CO2-t tartalmazó klatrát, akkor a legmerészebb becslés alapján is csak 150 hPa légköri nyomásig juthatnánk el. Mindemellett igen nehéz olyan körülményeket elképzelni, amelynek során a teljes sarki jég klatrátként rakódott volna le, valószínűbb az, hogy egyáltalán nincs klatrát a sarki jégsapkákban. Fizikailag lehetséges, hogy a sarkokon kívüli területeken legyen a talajban, a szemcsék közti pórusokba zárt klatrát, vagy esetleg folyékony CO2, azonban egyrészt ennek nincs nyoma a mérésekben, másrészt jelen tudásunk szerint nem tartozik a kinyerhető formátumok közé.
A marsi felszíni kőzetekben a múltbéli folyamatok, erózió, mállás során csapdába esett CO2 mennyisége a következő lehetőség, ehhez átlagosan a marsi felszínre számítva 100m vastag mállott (CO2-ot tartalmazható) kőzet lehet, az így kinyerhető mennyiség 40 hPa-lal növelhetné a légnyomást.
A karbonátos kőzetekben szintén jelen van CO2, azonban e kőzetek mennyisége igen csekély, helyi lerakódásokról tudunk, globális karbonátos kőzetréteg nincs. Az ismert karbonátos területek adataiból további, globálisan lehetséges előfordulást becsülve is csupán 12 hPa nyomásnövekedést lehetne elérni az így kinyerhető mennyiséggel. Ha ennél is bátrabb becsléseket végeznek, a geológiailag lehetséges helyszíneket beszámítva is csupán 150 hPa növekedést érhetnénk el.
A dolog másik arca, hogy ezen mennyiségekből mennyit lehetne a jelenlegi, vagy jelen tudásunk szerint hozzáférhető technikai megoldásokkal kinyerni – a fenti értékek kis részét csupán.

A marsi légkörből a világűrbe elszökő, vagyis véglegesen elvesző mennyiséget csak becsülni lehet az oxigénveszteség alapján, azt azonban nem tudni, hogy az oxigén ez esetben víz, vagy CO2 molekulákból származhat-e. A légköri CO2 izotóparányai alapján úgy vélik, hogy a légkörbe kerülő szén legalább 50%-át elveszítette a bolygó, ám a korai időszakok során ez akár 90% is lehetett. Nyilván nem pontosak az adatok, illetve azt se tudhatjuk, hogy milyen összetételű volt a Mars mára elveszett őslégköre, ám ez alapján az egykori sűrűbb légkörének legnagyobb része a világűr felé távozott, s vele együtt a légköri CO2 is, és úgy vélik, a folyamat egy légkör-sűrítési akcióban hasonló arányokkal járna.

Elméletben kicsit több is lehetséges volna, de a gyakorlati megvalósíthatóság szempontjából figyelembe vehetően csupán 20 hPa-ra lehetne megemelni a légnyomást, efölé a rendelkezésre álló és hozzáférhető CO2 mennyisége alapján a belátható technikai módszerekkel nem jutnánk. Habár a felhasznált adatok hosszú munka eredményei a Marson és környezetében dolgozó űreszközeinknek köszönhetően, a pontosításukra a jelenlegi európai TGO szonda és a közeljövőben induló rover méréseiből lesz még lehetőség. Nagy változásokra azonban semmi reális esély, így nyugodtan kijelenthető, hogy egyszerűen távolról sem elegendő a Marson lévő szén-dioxid ahhoz, hogy a bolygó terraformálásához nélkülözhetetlen légnyomást a belátható jövőben helyi forrásokkal elérhessük.

A kutatás eredményét a Nature Astronomy közölte július 30-án.

Az eredeti angol nyelű cikk ide kattintás után elérhető.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)