Ambos también tienen entornos dinámicos que han contribuido activamente a su evolución. Y de acuerdo con múltiples líneas de investigación, Venus y Marte alguna vez tuvieron agua líquida fluyendo en sus superficies. A medida que avanza nuestro conocimiento del «planeta hermano de la Tierra» (Venus) y el «gemelo de la Tierra» (Marte), también lo han hecho las propuestas sobre cómo estos planetas podrían parecerse aún más a la Tierra.
Gracias a la investigación innovadora de científicos famosos como Carl Sagan, James Oberg, James Lovelock, Robert Haynes y Martyn J. Fogg, se han propuesto varios enfoques sobre cómo Venus y Marte podrían diseñarse ecológicamente. Según sus propuestas, el resultado serían planetas con climas templados, atmósferas respirables y superficies cubiertas por océanos.
La existencia de condiciones similares a las de la Tierra en estos planetas permitiría un crecimiento exponencial, económico, social e intelectual. Con tres planetas terrestres establecidos y manteniendo la vida, la humanidad entraría en una era de posescasez y estaría a salvo de cualquier destino catastrófico que afectara a un solo mundo.
Desafortunadamente, ¡todas estas propuestas implican un gran compromiso en tiempo, recursos y esfuerzo! Están plagados de desafíos, son altamente teóricos y requieren que ocurran muchos desarrollos e innovaciones primero. Pero dado que Venus y Marte están en los extremos opuestos de la ZH del Sol y requieren estrategias opuestas para hacerlos hospitalarios, aquí podría haber una solución de «dos pájaros de un tiro».
CU/LASP EMM/EXI ITF/Kevin M. Gill
EXTREMOS OPUESTOS
Venus orbita cerca del borde interior de la HZ del Sol a una distancia promedio (semi-eje mayor) de aproximadamente 67,69 millones de millas (108,939 millones de km), o 0,728 veces la distancia entre la Tierra y el Sol (1 Unidad Astronómica (AU) ). Venus recibe el doble de radiación solar que la Tierra a esta distancia, lo que contribuye a su atmósfera extremadamente caliente. Venus es el planeta más caliente del Sistema Solar, con una temperatura media de 867 °F (464 °C), lo suficientemente caliente como para derretir el plomo.
La atmósfera está compuesta principalmente de dióxido de carbono (96,5 por ciento en volumen), siendo el resto nitrógeno y gases traza. Esto condujo al efecto invernadero desbocado en la atmósfera de Venus y la acumulación de nubes de ácido sulfúrico. La presión atmosférica en la superficie se estima en 93 bar, aproximadamente 92 veces la presión del aire en la Tierra al nivel del mar.
Su mayor proximidad al Sol significa que tiene un año más corto, tardando 224,7 días en completar una órbita alrededor del Sol. El planeta gira en la dirección opuesta a la mayoría de los planetas solares (rotación retrógrada) y muy lentamente, tardando más de 243 días en completar una sola rotación sobre su eje. Estas características también significan que Venus es isotérmico, experimentando prácticamente ninguna variación de temperatura entre el día y la noche o durante el año.
En el otro extremo de la HZ está Marte. El Planeta Rojo orbita nuestro Sol a una distancia promedio de aproximadamente 155,72 millones de millas (250,61 millones de km), o una vez y media la distancia entre la Tierra y el Sol (1,5 UA). Marte recibe aproximadamente la mitad de la radiación solar a esta distancia que la Tierra. Su órbita más amplia da como resultado un período orbital de 686,98 días, lo que hace que un año en Marte sea casi el doble de largo que uno en la Tierra.
Por otro lado, un día en Marte (un Sol) dura aproximadamente lo mismo que un día en la Tierra: 24 horas, 37 minutos y 22,7 segundos. Su eje está inclinado a 25,19°, muy cerca de la inclinación de la Tierra (23,4°), lo que significa que Marte experimenta cambios estacionales a lo largo del año. También experimenta variaciones extremas de temperatura, que van desde -166 °F (-110 °C) durante el invierno en los polos hasta 95 °F (35 °C) durante el verano en latitudes medias.
La atmósfera es increíblemente delgada, con una presión superficial de 6,52 milibares (mbar), o aproximadamente el 0,6 por ciento de la Tierra al nivel del mar. Y al igual que Venus, está compuesto en gran parte de dióxido de carbono (95,97 por ciento por volumen), con trazas de argón, nitrógeno, oxígeno y vapor de agua.
Dos pájaros…
En resumen, Venus es demasiado caliente, su atmósfera es demasiado espesa y tóxica y gira demasiado lentamente. Marte es demasiado frío, la atmósfera es demasiado delgada y tóxica, y gira muy bien (al menos para nuestros propósitos). Por lo tanto, hacer que estos planetas se acomoden más a los organismos terrestres requiere estrategias específicas y opuestas.
Como exploramos en un artículo anterior, la solución para terraformar Venus se reduce a tres pasos (con un posible paso de bonificación incluido en buena medida). Estos son:
Adelgazar la atmósfera
Detener el efecto invernadero desbocado
Convierte la atmósfera
(Bonificación) Acelerar la rotación
JAXA/ISAS/DARTS/Kevin M. Gill
Estos pasos son complementarios, lo que significa que el progreso en uno conducirá al progreso en otros. El efecto invernadero se detendrá adelgazando la atmósfera y/o convirtiendo el CO2 en otros gases. Esto puede ser realizado de varias maneras. El primer paso se puede lograr mediante la introducción de partículas de calcio y magnesio en la atmósfera. Estos se unirán químicamente con el dióxido de carbono, creando carbonatos que luego caerán a la superficie.
Otra forma es introducir gas hidrógeno (H2), que interactuará químicamente con el CO2 para crear agua (H2O) y carbono elemental (grafito (C)), conocido en química como la «reacción de Bosch». Luego, el agua lloverá sobre la superficie, creando océanos de considerable profundidad, mientras que el grafito deberá ser capturado y secuestrado. Debe eliminarse para evitar que reaccione con el agua y vuelva a entrar a la atmósfera como CO2.
Otra forma más es colocar protectores solares orbitales para evitar que la atmósfera absorba la luz solar. Un escudo solar colocado en el Punto de Lagrange L1 Sol-Venus haría que la atmósfera de Venus se enfriara considerablemente hasta el punto de que las nubes de CO2 se congelarían para formar «hielo seco». Luego, este hielo debe secuestrarse y reubicarse para evitar que se derrita y vuelva a ingresar a la atmósfera.
¡Y ahora Marte! Como exploramos en otro artículo anterior, la terraformación de Marte también se reduce a tres pasos (y un paso adicional), que incluyen:
Derretir los casquetes polares
Espesar la atmósfera
Activar un efecto invernadero
(Bonus) Introducir un campo magnético
Una vez más, estos pasos son en gran medida complementarios. Al espesar la atmósfera, el planeta retendrá más calor. Un campo magnético asegurará que la atmósfera no se elimine lentamente. Y el aumento del calentamiento derretirá los casquetes polares (que contienen grandes cantidades de hielo seco), espesando aún más la atmósfera y creando un ciclo de agua.
Una buena forma de empezar sería usar espejos orbitales o materiales de bajo albedo en la superficie (plantas oscuras o polvo) para derretir los casquetes polares. Un dispositivo nuclear funcionará en un apuro, ¡aunque eso parece un poco duro! Los pozos térmicos perforados en la superficie liberarán calor y dióxido de carbono que espesarán aún más la atmósfera y aumentarán las temperaturas de la superficie.
No es exactamente un juego de niños, ¿verdad? Terraformar solo uno de estos planetas (y mucho menos ambos) sería un esfuerzo hercúleo y requiere ingeniería a escala planetaria. El costo total en términos de recursos, energía y tiempo sería extremadamente alto.
… ¿Una piedra
Para empeorar las cosas, Marte no tiene suficiente dióxido de carbono encerrado en su hielo o escondites subterráneos para permitir la terraformación. Esta fue la conclusión de un estudio patrocinado por la NASA publicado en 2012 titulado «Inventario de CO2 disponible para terraformar Marte».
“Estos resultados sugieren que no queda suficiente CO2 en Marte para proporcionar un efecto invernadero significativo si el gas se depositara en la atmósfera; además, la mayor parte del gas CO2 en estos depósitos no es accesible y, por lo tanto, no se puede movilizar fácilmente. Como resultado, concluimos que la terraformación de Marte no es posible utilizando la tecnología actual”.
NASA
Venus, por otro lado, tiene demasiado dióxido de carbono. Además, dos de las estrategias de terraformación antes mencionadas generan subproductos (hielo seco y grafito) que deben tratarse. Si estos fueran transportados a Marte, podrían ayudar a compensar el déficit de CO2. El hielo seco podría transportarse a Marte y arrojarse a la atmósfera, donde se sublimaría antes de llegar al suelo, engrosándolo gradualmente.
El grafito podría extenderse sobre las capas de hielo polar para absorber la energía solar (o podría calentarse), lo que ayudaría a derretirlas. El grafito se disolvería en el hielo derretido y se liberaría lentamente a la atmósfera como CO2, provocando un efecto invernadero.
En cualquier caso, el tema principal es el del transporte. Dado que la gravedad de Venus es aproximadamente el 90 por ciento de la de la Tierra, la velocidad de escape, a 6,44 mi/s (10,36 km/s), es cercana a la de la Tierra: 6,96 mi/s (11,186 km/s). Esto significa que los vehículos que intentan lanzarse desde la superficie y alcanzar una órbita de transferencia a Marte necesitan cantidades considerables de propulsor.
Una posible solución es aprovechar el escenario de «lluvia larga». Después de bombardear la atmósfera de Venus con hidrógeno, se podrían desplegar instalaciones automatizadas en la superficie para recolectar y almacenar el grafito. Mientras tanto, otras instalaciones recolectarían agua de lluvia y la convertirían en hidrógeno y oxígeno líquidos (H2 y LOX). Esto permitiría que los cohetes reutilizables aterricen en la superficie, reposten, se carguen con grafito y despeguen hacia Marte.
Alternativamente, parte de este grafito y/o hielo seco podría usarse para crear cintas de grafeno, un supermaterial con una increíble resistencia a la tracción. Estos podrían conectarse a una estación en órbita geoestacionaria (GSO), haciendo un ascensor espacial para levantar megatones de grafito o hielo seco desde la superficie hasta la órbita.
Además, los escudos y espejos orbitales podrían ensamblarse utilizando supermateriales de carbono. Estos podrían recolectarse directamente de la atmósfera de Venus mediante plataformas flotantes estacionadas a 50 km (31 millas) sobre la superficie, donde la atmósfera es cálida y la presión atmosférica es comparable a la de la Tierra al nivel del mar (100 kPa). De esta manera, los mismos espejos que ayudan a calentar Marte y enfriar a Venus podrían ensamblarse a partir de la misma fuente.
¡Que comience el “reverdecimiento”!
Finalmente, la ingeniería ecológica severa puede comenzar una vez que Marte y Venus se hayan calentado y enfriado (respectivamente). En ambos casos, esto significa plantar organismos terrestres en la superficie de ambos planetas, introduciendo gradualmente formas de vida de mayor complejidad y creando los ciclos naturales que aseguren la estabilidad climática.
Los primeros en desaparecer serían formas de vida unicelulares simples (cianobacterias), líquenes, musgos y otros organismos fotosintéticos. Estos convertirían gradualmente el CO2 atmosférico en oxígeno gaseoso y nutrientes orgánicos. A medida que el agua se acumula en la superficie, las algas, los pastos marinos y las algas ayudarían a equilibrar la acidez de los ríos, lagos y océanos.
La hierba, las plantas y los árboles seguirían, estabilizando el suelo y creando un ciclo de nitrógeno y agua. A medida que estos organismos mueren y se descomponen en el suelo, lo enriquecen aún más con nutrientes orgánicos, allanando el camino para insectos, nematodos y otros invertebrados terrestres y marinos.
Ya se sabe que Venus tiene volcanes activos, lo que significa que ya se produce la desgasificación del interior (incluido el dióxido de carbono y azufre). Una vez que el agua fluya a la superficie, esta actividad geológica crearía fumarolas hidrotermales, esenciales para mantener la vida marina. En Marte, todavía existe algo de actividad geológica, aunque mínima, lo que significa que debería reiniciarse, posiblemente colocando dispositivos nucleares cerca del límite entre el núcleo y el manto.
NASA/JPL-Caltech
El paso final sería introducir formas de vida complejas como aves, reptiles, anfibios y mamíferos en ambos mundos. Esto completaría el ciclo del carbono y (junto con los ciclos del agua y el nitrógeno) mantendría la habitabilidad a lo largo del tiempo.
Por supuesto, abordar ambos planetas juntos no haría que este esfuerzo hercúleo fuera menos… hercúleo. La terraformación sigue siendo una empresa altamente especulativa y algo que la humanidad no podrá contemplar hasta que se hayan tomado primero muchos pasos preliminares. Estos incluyen (pero no se limitan a) sistemas de propulsión que permiten tránsitos rápidos entre planetas. Estos sistemas de circuito cerrado habilitarán hábitats autosuficientes y una gran cantidad de infraestructura que se extenderá desde la órbita terrestre baja (LEO) hasta la Luna y más allá.
Estos avances permitirían a la humanidad convertirse en una especie interplanetaria. Pero para realmente expandir y plantar la semilla de la civilización humana en suelo extraterrestre, debemos asegurarnos de traer el ecosistema y los ciclos de la Tierra (las cosas que sustentan la vida y dieron origen a nuestra especie) con nosotros, de una forma u otra. A corto plazo, los sistemas de soporte vital biorregenerativos pueden lograr esto.
Pero a la larga, la forma más efectiva de sustentar la vida es recrear condiciones similares a las de la Tierra en otros planetas. Y si bien puede ser una perspectiva lejana, la terraformación podría lograrse con la tecnología, los conocimientos y la dedicación adecuados. Teniendo en cuenta los inmensos beneficios, es algo que podemos encontrarnos haciendo en poco tiempo.
Te puede interesar
Desclasificado: Los planes de EEUU para usar un arma nuclear en Vietnam
Mitología, bases subterráneas y presencia extraterrestre
El CRATER de 300 m de diámetro en LA BAHIA DE CADIZ : Un MISTERIO CONDENADO