Вчені запропонували зігріти Марс наночастинками заліза та алюмінію

Земляни давно думають про можливості колонізації Марса, але поки що ця планета зовсім непридатна для життя як мінімум через низьку температуру. Тепер американські фізики запропонували спосіб зігріти Червону планету за допомогою розпорошених над її поверхнею металевих наночастинок. Такий метод може ущільнити атмосферу та розтопити підповерхневі льоди.

На поверхні Марса давно відкрили сліди великих річок, струмків і водойм, що говорить про Червону планету як про життєздатну. Зараз це пустеля з крижаними шапками на полюсах і рідкою водою під поверхнею. Марс зневоднений внаслідок якоїсь події, яка позбавила його щільної атмосфери — сьогодні це тонкий шар вуглекислого газу, який у 61 раз менш щільний, ніж земна атмосфера.

Через це парниковий ефект занадто слабкий, щоб підтримувати сприятливу температуру: атмосфера, що існує, додає температуру всього в п’ять кельвін. І такі умови не дозволяють життя виникнути чи хоча б вижити, якщо привезти його із Землі.

Деякі коливання температури виникають при пилових бурях — такий ефект фіксували у 2018 році, коли «пилову ковдру» накрило Червону планету, нагріваючи приповерхневе повітря майже на один кельвін.

Щоб повернути Марсу колишнє тепло, група американських фізиків запропонувала розпорошити над його поверхнею штучний пил із наностержнів алюмінію та заліза. Марсіанський пил, що здіймається вітром на десятки кілометрів, розсіює та поглинає теплове випромінювання. Подібного аерозольного ефекту можна досягти за допомогою наночастинок розміром із звичайні блискітки. Результати наукової роботи опубліковані в журналі Science Advances .

Фізики за допомогою кліматичної моделі з багатошаровою атмосферою зімітували вплив наностержнів завдовжки дев’ять мікрометрів і перерізом 0,16 на 0,16 мікрометра (співвідношення сторін — 60:1). Розрахунки показали, що такий металевий пил, підкоряючись броунівському руху, поглинає і розсіює сонячне світло активніше за марсіанський пил і осідатиме приблизно 10 років. Після розпилення наночастинок у найтепліший період року парниковий ефект створить умови майже в п’ять тисяч разів ефективніше для танення підповерхневої води, ніж нинішні.

Перший викид, як зазначили вчені, можна провести за допомогою труби на висоті до 100 метрів та зі швидкістю 30 літрів за секунду (для порівняння, звичайний садовий розбризкувач розпорошує за секунду літр води). Час життя частинок можна збільшити, якщо конструкція дозволить їм самостійно підніматися, а не чекати на порив марсіянського вітру. Модель показала, що такий аерозоль може підвищити глобальну температуру планети до 245 кельвін або мінус 28,15 °С. Нинішня середня температура дорівнює 210 кельвінів, або мінус 63°С.

Через кілька місяців потепління, за прогнозом фізиків, атмосферний тиск на Червоній планеті зросте приблизно на 20%, потім ще у 2-20 разів. Ущільнення атмосфери може тривати століття — стільки часу піде випаровування вуглекислого газу. Проте, наголосили дослідники, таке потепління не зробить Марс придатним для життя із кисневим фотосинтезом. Для ціанобактерій у марсіанському повітрі замало кисню, а грунті багато перхлоратів.

У запропонованого методу є кілька недоліків. По-перше, щоб запобігти заледенінням частинок, їх, ймовірно, потрібно буде покрити тонким гідрофобним матеріалом.

По-друге, щоб створити таку кількість наностержнів, доведеться задіяти одну соту земного виробництва металів. І їх ще потрібно обробити. Хоча метал можна замінити на біосинтезований магнетит чи вуглецеві наноматеріали шириною менше двох нанометрів. Графен може впоратися з нагріванням Марса ще ефективніше, підсумували автори дослідження.