علماء يقترحون تدفئة المريخ باستخدام “البريق” الحابس للحرارة

واشنطن ـ إن فكرة تحويل كوكب المريخ إلى عالم أكثر ملاءمة لسكن البشر تشكل سمة منتظمة في الخيال العلمي. ولكن هل من الممكن أن يتحقق هذا في الحياة الواقعية؟

يقترح العلماء الآن نهجًا جديدًا لتدفئة الكوكب المجاور للأرض عن طريق ضخ جزيئات مصنعة هندسيًا – مماثلة في الحجم للبريق المتاح تجاريًا والمصنوعة من الحديد أو الألومنيوم – في الغلاف الجوي على شكل رذاذ لحبس الحرارة الهاربة وتشتيت ضوء الشمس نحو سطح المريخ. وتتمثل الفكرة في زيادة تأثير الاحتباس الحراري الطبيعي على المريخ لرفع درجة حرارة سطحه بنحو 50 درجة فهرنهايت على مدى عقد من الزمان.

إن هذا وحده لن يجعل المريخ صالحًا للحياة البشرية، ولكن العلماء الذين طوروا الاقتراح ينظرون إليه كخطوة أولية قابلة للتنفيذ.

وقال عالم الكواكب في جامعة شيكاغو إدوين كايت، الذي ساعد في قيادة الدراسة التي نشرت هذا الأسبوع في مجلة ساينس أدفانسز: “تشير عملية إعادة تشكيل الأرض إلى تعديل بيئة الكوكب لجعلها أكثر شبهاً بالأرض. وبالنسبة للمريخ، فإن تدفئة الكوكب هي خطوة أولى ضرورية، لكنها غير كافية. ركزت المفاهيم السابقة على إطلاق الغازات المسببة للاحتباس الحراري، لكن هذا يتطلب كميات كبيرة من الموارد النادرة على المريخ”.

وأضاف كايت: “العناصر الرئيسية لورقتنا البحثية هي اقتراح جديد لاستخدام الجسيمات النانوية المصممة لتدفئة الغلاف الجوي للمريخ ونمذجة المناخ التي تشير إلى أن هذا النهج قد يكون أكثر كفاءة بكثير من المفاهيم السابقة. وهذا مهم لأنه يقدم طريقة أكثر جدوى لتعديل مناخ المريخ، والتي يمكن أن تفيد استراتيجيات استكشاف المريخ في المستقبل”.

أرسلت وكالة الفضاء الأميركية ناسا مركبات روبوتية لاستكشاف سطح المريخ ومسبار إنسايت لدراسة باطن الكوكب. ويهدف برنامج أرتميس التابع لوكالة الفضاء الأميركية إلى إرسال رواد فضاء في السنوات المقبلة إلى سطح القمر لأول مرة منذ عام 1972 استعدادا لمهام بشرية محتملة إلى المريخ في المستقبل.

هناك العديد من التحديات التي تواجه الاستيطان البشري على المريخ: نقص الأكسجين القابل للتنفس، والأشعة فوق البنفسجية الضارة بسبب الغلاف الجوي الرقيق، والتربة المالحة المعادية لنمو المحاصيل، والعواصف الترابية التي تغطي أحيانًا جزءًا كبيرًا من الكوكب وأكثر من ذلك. لكن درجات الحرارة المنخفضة تشكل عائقًا خطيرًا.

قالت سمانة أنصاري، المؤلفة الرئيسية للدراسة وطالبة الدكتوراه في قسم الهندسة الكهربائية والحاسوب في جامعة نورث وسترن في إلينوي: “نقترح أن نظهر أن فكرة ارتفاع درجة حرارة المريخ ليست مستحيلة. ونأمل أن يشجع اكتشافنا المجتمع العلمي الأوسع، والجمهور، على استكشاف هذه الفكرة المثيرة للاهتمام”.

تبلغ درجة الحرارة المتوسطة على سطح المريخ نحو 85 درجة فهرنهايت تحت الصفر. وبسبب الغلاف الجوي الرقيق للكوكب، تتسرب الحرارة الشمسية على سطح المريخ بسهولة إلى الفضاء. ويهدف الاقتراح إلى السماح بوجود الماء السائل على سطح المريخ، الذي يحتوي على الماء في شكل جليد في مناطقه القطبية وتحت سطحه.

واقترح العلماء إطلاق جزيئات صغيرة على شكل قضبان – قضبان نانوية – في الغلاف الجوي بمعدل حوالي 8 جالونات في الثانية لسنوات.

وقال أنصاري “الفكرة هي إما شحن المواد أو، وهو الأفضل، شحن أداة التصنيع وصنع قضبان النانو على الكوكب، حيث أن الحديد والألمنيوم متوفران بكثرة على سطح المريخ”.

ويدرك الباحثون جيداً احتمالات العواقب غير المقصودة المترتبة على تحويل كوكب آخر إلى كوكب صالح للبشرية. فالعلماء، على سبيل المثال، حريصون على معرفة ما إذا كان كوكب المريخ قد احتضن حياة في الماضي ــ أو ربما في الوقت الحاضر، في هيئة ميكروبات تحت سطحه.

“ورغم أن الجسيمات النانوية قد تعمل على تدفئة المريخ، فإن الفوائد والتكاليف المحتملة لهذا المسار من العمل غير مؤكدة حالياً. على سبيل المثال، في حالة غير محتملة أن تحتوي تربة المريخ على مركبات سامة غير قابلة للعلاج لجميع أشكال الحياة المستمدة من الأرض، فإن فائدة تدفئة المريخ تصبح معدومة”، كما يقول كايت.

وأضاف كايت: “من ناحية أخرى، إذا أمكن إنشاء محيط حيوي قائم على التمثيل الضوئي على سطح المريخ، فقد يؤدي ذلك إلى زيادة قدرة النظام الشمسي على ازدهار الإنسان. ومن ناحية التكاليف، إذا كان المريخ يحتوي على حياة قائمة، فإن دراسة هذه الحياة قد يكون لها فوائد عظيمة تبرر توفير حماية قوية لموائلها”.