Als we Mars geschikt willen maken voor microbieel leven, dan kunnen we dat misschien doen door kleine staafjes ijzer en aluminium de atmosfeer in te brengen.
Het loslaten van ijzeren staafjes van glitterformaat in de atmosfeer van Mars zou de rode planeet voldoende kunnen opwarmen om vloeibaar water en microbieel leven mogelijk te maken. Dit idee publiceerde een Amerikaanse onderzoeksgroep in het vakblad Science Advances.
Spiegels en staafjes
Het oppervlak van Mars geschikt maken voor aards leven is een complex proces dat terravorming wordt genoemd. Een cruciaal onderdeel ervan is het verhogen van de oppervlaktetemperatuur, die nu een ijskoud gemiddelde kent van -65 °C.
Sterrenkundige Yamila Miguel: ‘Ik verbind onze kennis van het zonnestelsel met exoplanetenonderzoek’
Welke moleculen zweven er rond in de atmosferen van planeten rond verre sterren? En hoe ziet het binnenste van onze ‘eigen’ Jupiter eruit? Met die ...
Eerder hebben wetenschappers voorgesteld om spiegels boven het oppervlak van Mars te installeren of om methaan de atmosfeer in te pompen. Maar deze ideeën zijn moeilijk uitvoerbaar, omdat de spiegels of het methaan van de aarde zou moeten komen.
Nu hebben planeetonderzoeker Edwin Kite van de Universiteit van Chicago in Illinois en zijn collega’s een andere methode bedacht. Ze ontdekten dat relatief kleine stofwolken gemaakt van ijzeren of aluminium staafjes de planeet met ongeveer 30°C zouden kunnen opwarmen. Die staafjes kun je delven uit rotsen op Mars. De stofwolken kunnen die opwarming realiseren in een periode van een paar maanden of meer dan een decennium, afhankelijk van hoe snel de deeltjes worden losgelaten.
De staafjes zouden elk ongeveer 9 micrometer lang en 160 nanometer (160 duizendste micrometer) in doorsnee zijn. Het idee is dat ze door de wind van het oppervlak naar de bovenste atmosfeer van de rode planeet worden getild. Daar zouden ze dan ongeveer tien jaar blijven hangen. Ondertussen houden ze warmte van het oppervlak vast en laten ze zonlicht door.
Staafjes sproeien
Kite en zijn collega’s modelleerden hoe de staafjes op licht reageren en voerden deze informatie vervolgens in klimaatmodellen in. Daaruit bleek dat de temperatuur- en drukstijging voldoende zou zijn voor delen van Mars om vloeibaar water en mogelijk zuurstofproducerende bacteriën in stand te houden.
De onderzoekers ontdekten ook dat voor deze opwarming de staafjes moeten worden vrijgelaten met een snelheid die overeenkomt met die van water dat door ongeveer dertig tuinsproeiers tegelijk stroomt. Dat komt overeen met 700.000 kubieke meter metaal per jaar, of ongeveer 1 procent van de totale metaalproductie op aarde.
‘Toen we de berekening maakten, ontdekten we dat er een verrassend kleine hoeveelheid metaal nodig zou zijn, veel minder dan wanneer je dezelfde hoeveelheid opwarming zou willen bereiken met kunstmatige broeikasgassen’, zegt Kite.
Hoewel het nog steeds een uitdaging zou zijn om het Marsoppervlak te ontginnen, is dit volgens Kite 5000 keer efficiënter dan elke eerder voorgestelde opwarmingsmethode.
Ethische vragen
Een grote onzekerheid in de simulaties is de wisselwerking tussen de kleine staafjes en het water in de atmosfeer van Mars. Dit proces kan onbedoelde effecten hebben, zoals water dat rond het stof klontert en als regen naar het oppervlak valt, waardoor de opwarming afneemt.
Het is een interessant idee, dat zou kunnen werken als de deeltjes lang genoeg in de atmosfeer blijven, zegt klimaatwetenschapper Manoj Joshi van de Universiteit van East Anglia in het Verenigd Koninkrijk. Maar zelfs met de lage eisen voor de hoeveelheid benodigd metaal is het nog steeds een enorme productie-inspanning, zegt hij.
Het veranderen van de atmosfeer van een andere planeet roept bovendien ethische vragen op, zegt Joshi. ‘De Marsbodem is nog steeds nauwelijks onderzocht; we weten er niets van. Moeten we echt een planeet op deze manier gaan veranderen?’
