Ricerche recenti indicano che Marte potrebbe avere una terraformazione indotta dall’uomo

Considerati i numerosi piani per stabilire avamposti umani sulla Luna e quindi utilizzare tali infrastrutture per inviare missioni su Marte, le opportunità di terraformazione potrebbero essere più vicine di quanto pensiamo. Sfortunatamente, qualsiasi piano per terraformare Marte soffre di ostacoli irrisolti, tra cui costi, distanza e necessità di tecnologie che attualmente non esistono.

Innescare un effetto serra e riscaldare la superficie di Marte richiederebbe enormi quantità di gas serra, il cui trasporto sarebbe molto difficile e costoso. Tuttavia, un team di ingegneri e geofisici guidati dall’Università di Chicago ha proposto un nuovo metodo per terraformare Marte con nanoparticelle. Questo metodo sfrutterebbe le risorse già presenti sulla superficie marziana e, secondo il suo studio di fattibilità, sarebbe sufficiente per avviare il processo di terraformazione.

Il team è guidato da Samaneh Ansari, studentessa del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica (ECE), presso la Northwestern University di Chicago; Edwin Kite, professore di Scienze Geofisiche all'Università di Chicago; Ramsés Ramírez, professore associato presso il Dipartimento di Fisica dell'Università della Florida Centrale; Liam J. Steele, ricercatore presso il Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine (ECMWF), e Hooman Mohseni, professore alla Northwestern University.

Processo di terraformazione di Marte

Secondo gli specialisti, vengono considerate 3 metodologie di base che segnerebbero l’inizio di una grande trasformazione nell’ecosistema e ciascuna di esse sarebbe intrecciata. Ciò significa che i progressi compiuti in un settore avranno invariabilmente un effetto positivo in un altro.

I passi sono:

1. Riscaldare il pianeta
2. Aumentare lo spessore dell'atmosfera
3. Fondere il ghiaccio

Man mano che il pianeta si riscalda, le calotte polari e il permafrost si scioglierebbero, rilasciando acqua liquida in superficie e sotto forma di vapore nell’atmosfera. Verrebbero rilasciate anche le abbondanti quantità di ghiaccio secco su entrambe le calotte polari (soprattutto nell’emisfero meridionale), ispessendo l’atmosfera e riscaldandola ulteriormente.

In passato, le proposte per terraformare Marte raccomandavano che il primo passo fosse raggiunto innescando un effetto serra, in particolare introducendo ulteriori gas serra (GHG). Alcuni esempi includono ulteriore anidride carbonica, metano, ammoniaca e clorofluorocarburi, che dovrebbero essere estratti su Marte o importati dalla Terra o da Venere, Titano e dal Sistema Solare esterno. Sfortunatamente, queste opzioni richiederebbero una flotta di veicoli spaziali che effettui viaggi di andata e ritorno su Marte, Venere o il Sistema Solare esterno e/o operazioni minerarie intensive su Marte.

Le proposte innovative della ricerca sulla terraformazione

Invece, la proposta di Ansari e dei suoi colleghi prevede l’utilizzo di particelle di polvere ricavate da minerali locali. Grazie a missioni come Curiosity e Perseverance, che hanno ottenuto numerosi campioni di roccia e terreno da analizzare, sappiamo che i granelli di polvere di Marte sono ricchi di ferro e alluminio.

Quindi, trasformandole in nanobarre conduttrici lunghe circa 9 micrometri e disponendole in diverse configurazioni, queste particelle potrebbero essere rilasciate nell’atmosfera, dove assorbirebbero e disperderebbero la luce solare. Per determinare come queste particelle influenzerebbero l'atmosfera di Marte, il team ha eseguito simulazioni utilizzando il cluster di calcolo ad alte prestazioni Quest della Northwestern University e il cluster di calcolo Midway 2 del Research Computing Center (RCC) dell'Università di Chicago.

Sulla base di una durata di vita delle particelle di 10 anni, sono stati simulati due modelli climatici in cui 30 litri (7,9 galloni) di nanoparticelle venivano costantemente rilasciati nell’atmosfera al secondo. I loro risultati indicano che questo processo riscalderebbe Marte di oltre 30°C (86°F), abbastanza da causare lo scioglimento delle calotte polari.

Nelle simulazioni, il team ha scoperto che il loro metodo è oltre 5.000 volte più efficiente delle proposte precedenti per provocare un effetto serra su Marte. Inoltre, l’aumento delle temperature medie renderebbe l’ambiente marziano adatto alla vita microbica, che è vitale per i piani di trasformazione ecologica di Marte. Attraverso l’introduzione di batteri fotosintetici (come i cianobatteri), l’anidride carbonica atmosferica potrebbe essere lentamente convertita in gas ossigeno. Questo è esattamente il modo in cui l’ossigeno è diventato parte integrante dell’atmosfera terrestre, 3,5 miliardi di anni fa.

Sono necessarie ulteriori ricerche

Prima che tale metodo possa essere testato sul campo su Marte, una delle domande più grandi è come le particelle saranno influenzate dai cambiamenti atmosferici su Marte. Marte sta attualmente sperimentando la formazione di nubi e precipitazioni sotto forma di ghiaccio secco che si condensa nell’atmosfera e ricade in superficie sotto forma di neve di CO2.

Una volta che le calotte polari si scioglieranno, Marte potrebbe sperimentare una maggiore copertura nuvolosa e precipitazioni che includono acqua, che potrebbe condensarsi attorno alle particelle, facendole ricadere in superficie sotto forma di gocce di pioggia. Questo e altri potenziali meccanismi di feedback climatico potrebbero portare a una serie di problemi. Ma uno degli aspetti migliori del metodo proposto è la sua reversibilità.

Basta semplicemente smettere di produrre e rilasciare le particelle nell’atmosfera e l’effetto riscaldante finirà nel tempo. Inoltre, l’obiettivo dello studio si estende solo al riscaldamento dell’atmosfera nella misura in cui la vita microbica può vivere lì e le colture alimentari possono eventualmente essere piantate. Tuttavia, questo studio offre agli appassionati di terraformazione un’opzione praticabile e più conveniente per far ripartire l’intero processo di “rinverdimento di Marte”.