الجمعة 29 مارس 2024

سطح المكتب v4.2.1

Root Nationمقالاتالتقنياتإعادة تشكيل المريخ: هل يمكن أن يتحول الكوكب الأحمر إلى أرض جديدة؟

إعادة تشكيل المريخ: هل يمكن أن يتحول الكوكب الأحمر إلى أرض جديدة؟

-

في الآونة الأخيرة ، هناك العديد من الخطط المتعلقة بتطوير كوكب المريخ وإقامة قواعد لرواد الفضاء والمستوطنين هناك. ولكن إذا أراد الناس حقًا العيش هناك يومًا ما ، فسيتعين إعادة تأهيل الكوكب الأحمر تمامًا. ما هو المطلوب لهذا؟ لطالما حلمت البشرية بالطيران إلى نجوم بعيدة ، أراد الناس السفر في الفضاء الخارجي والعيش على كواكب أخرى. في الآونة الأخيرة ، كان هناك الكثير من الحديث والكتابة عن مثل هذه الرحلات الجوية وآفاق الهجرة البشرية إلى الكواكب الأخرى ، ويجري بناء الصواريخ ، ويجري التخطيط لرحلات الفضاء. اليوم ، أود أن أفكر فيما إذا كنا سنكون قادرين على تحويل المريخ إلى أرض جديدة ، وكيفية إعادة تشكيل الكوكب الأحمر ، وما إذا كان ذلك ممكنًا من حيث المبدأ.

استصلاح المريخ

اقرأ أيضا: ما الذي يمكن أن يمنعنا من استعمار المريخ؟

هل هناك حياة على المريخ؟

كوكب المريخ هو كوكب احتل عناوين الأخبار والمقالات العلمية مؤخرًا. المريخ هو بالتأكيد الكوكب في النظام الشمسي الذي نوليه أكبر قدر من الاهتمام. هذا ليس فقط لأنه قريب جدًا من الأرض (مقارنة بالكواكب الأخرى) ، ولكن أيضًا بسبب الخصائص التي تجعله مشابهًا إلى حد ما لكوكبنا. بالطبع ، قدر الإمكان على جرم سماوي خالٍ من الحياة ، والأكسجين في الغلاف الجوي ، والذي تغطيه عواصف رملية مستعرة تغطي كامل سطح الكوكب.

المريخ

على مدى العقود القليلة الماضية ، تعلم العلماء الكثير عن تطور المريخ والظروف على سطحه ، والتي غيرت منظورهم. في حين أن هذه الظروف ليست مواتية للغاية. نحن نعلم الآن أنه على الرغم من أن كوكب المريخ حاليًا كوكب بارد جدًا وجاف وغير مضياف ، إلا أنه لم يكن دائمًا على هذا النحو. علاوة على ذلك ، لاحظ العلماء أنه حتى في شكله الحالي ، هناك الكثير من القواسم المشتركة بين المريخ والأرض. بادئ ذي بدء ، يتشابه الكوكبان في الحجم ، وميل المحور ، والبنية ، والتكوين ، وحتى وجود الماء على سطحهما. لهذا السبب وبسبب قربه النسبي من الأرض ، يعتبر المريخ مرشحًا رئيسيًا للاستيطان البشري في المستقبل. سيكون هذا المنظور ممكنًا إذا كان من الممكن تغيير الظروف على الكوكب وفقًا لاحتياجات الإنسان (الاستصلاح). على الرغم من أوجه التشابه المذكورة ، فإن تحول المريخ إلى كوكب أكثر ملاءمة لحياة الإنسان سيسبب العديد من الصعوبات. أولاً ، هناك جو رقيق للغاية وغير قابل للتنفس ، ويتكون من 96٪ من ثاني أكسيد الكربون و 1,93٪ أرجون و 1,89٪ نيتروجين ، بالإضافة إلى آثار من الأكسجين وبخار الماء.

Mars_Terraform

ومع ذلك ، بدلاً من سرد الحقائق الموسوعية حول حجم الكوكب وتكوينه ، من المثير للاهتمام أكثر أن ننظر إلى ماضي المريخ ، لأنه ربما كان في يوم من الأيام أشبه بالأرض. يقترح بعض العلماء ، استنادًا إلى البيانات التي تم جمعها بواسطة مسبار المريخ والمركبات الجوالة ، أن المياه التي كانت على شكل بحار ومياه ضحلة كانت يومًا ما تغطي معظم الكوكب الأحمر. لكن ربما كان ذلك قبل حوالي 4 مليارات سنة. منذ ذلك الحين ، تغير الكثير ، ويعتقد العلماء أن تغيرًا في الغلاف الجوي أدى إلى اختفاء الماء على الكوكب. ذات مرة ، ربما كان للغلاف الجوي للمريخ تركيبة مختلفة وربما كان كثيفًا بدرجة كافية لدعم محيط من الماء السائل.

اقرأ أيضا: مساحة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. 5 أفضل تطبيقات علم الفلك

لماذا تغير جو المريخ كثيرًا؟

الهياكل الرملية العملاقة التي لوحظت على سطح المريخ ليس لها أي شيء مماثل على الأرض وهي فريدة من نوعها بالنسبة للكوكب الأحمر. ماذا يمكنهم أن يخبرونا عن الغلاف الجوي القديم للمريخ؟ يفترض العلماء أن سبب تكوينها هو تأثير الرياح والأعاصير على سطح الأرض في الغلاف الجوي الرقيق للكوكب. إنهم يخلقون كثبانًا وصخورًا مميزة بدأت في التكوين منذ 3,7 مليار سنة ، والتي ندرسها اليوم.

- الإعلانات -

Mars_Terraform
وبالتالي ، فإن دراسة بنية السطح يمكن أن تساعد في تحديد متى فقد المريخ معظم غلافه الجوي. لكن إلى أين ذهب الجو؟ هذا السؤال يهم العلماء في المقام الأول. نظرًا لأن المريخ أصغر من الأرض ، فإن جاذبيته تكون أضعف ، وربما لم تكن كافية للحفاظ على الغلاف الجوي للكوكب. من المحتمل أن يكون الإشعاع الشمسي (أي الجسيمات التي تندفع إلى الفضاء من الشمس) قد جرد المريخ من معظم غلافه الجوي. في الواقع ، لا يزال الغلاف الجوي للمريخ ينحسر تحت تأثير هذا الإشعاع.

اقرأ أيضا: الكون: أكثر الأجسام الفضائية غرابة

ولكن لا يزال هناك ماء - وأحيانًا سائل!

كان هناك ماء ولا يزال موجودًا على سطح المريخ! تشهد صخور المريخ ذات اللون الصدئ ، والتي يُطلق عليها أيضًا اسم "الكوكب الأحمر" ، على ماضٍ مليء بالمياه. المريخ مغطى بالوديان العميقة ، مجاري الأنهار الجافة ، البحيرات ، الأحجار الملساء - الحصى ، على غرار تلك التي تشكلت على الأرض في بيئة تتدفق فيها المياه. يعتقد العلماء منذ فترة طويلة أن فترة الدفء والرطوبة على المريخ كانت قصيرة نسبيًا ، لكن الدراسات أظهرت أن الغطاء المائي قد يكون موجودًا هناك لفترة أطول بكثير مما كان يعتقد سابقًا. قدم مسبار التجربة العلمية للتصوير عالي الدقة (HiRISE) من مدار المريخ بيانات وصورًا دقيقة للغاية لسطح الكوكب ، وبفضل ذلك قام الباحثون بتحليل ميزات أكثر من 200 مجرى نهر قديم. بناءً على حجم القنوات وشكلها والعمر النسبي للتضاريس المحيطة ، خلص الفريق إلى أن المياه تدفقت على سطح المريخ بين 3,8 و 2 مليار سنة.

Mars_Terraformواحدة من المركبات الجوالة التي كانت على سطح المريخ منذ عام 2012 ، كيوريوسيتي ، قدمت بالفعل دليلاً على أن المريخ كان يمتلك الماء. باستخدام البيانات من Curiosity rover ، الفريق NASA قرر أن الماء هو الذي تسبب في ترسب الصخور الرسوبية في Gale Crater. شكلت طبقات هذه الصخور الرسوبية أساس كتلة جبل شارب ، التي تقع في وسط الحفرة. تشير البيانات التي تم الحصول عليها من العربة الجوالة إلى أنه منذ ما يقرب من 3,8 إلى 3,3 مليار سنة ، كان هناك العديد من الجداول والبحيرات في هذا الموقع ، والتي شكلت رواسبها تدريجيًا الطبقات السفلية لجبل شارب. أي أن حشو الطبقات السفلية للكتلة الجبلية على الأقل حدث خلال فترة حوالي 500 مليون سنة.

Mars_Terraform

تعطي هذه الدراسات العلماء سببًا للقول إن الماء موجود بالتأكيد على سطح المريخ ، ويضيف الكثير من المعرفة الجديدة حول تطور العمليات التطورية على المريخ ، في الماضي والحاضر. اليوم ، الماء على سطح المريخ على شكل جليد تحت طبقة رقيقة من تربة المريخ. في بعض الأحيان ، عندما تسمح درجة الحرارة (يحدث أن ترتفع درجة الحرارة على المريخ إلى +20 درجة مئوية) ، يذوب الجليد محليًا ويتدفق الماء السائل أسفل المنحدرات الصخرية.

ومع ذلك ، يقول العلماء إنهم مستمرون في التحقق من حقائق وجود الماء على سطح المريخ. لا يوجد حتى الآن رأي واحد في هذا الشأن. السؤال الرئيسي هو ما هي أسباب تحول الكوكب من رطب ودافئ إلى صحراوي وبارد.

اقرأ أيضا: أهم المهمات الفضائية وأكثرها تشويقًا في عام 2021

كيف يمكن إعادة تأهيل المريخ؟

لا يوجد نقص في الأفكار لهذا الغرض. هناك العديد من المقترحات حول كيفية جعل المريخ صالحًا للسكنى للمستعمرين البشريين. في عام 1964 ، دعا داندريدج م. كول إلى إحداث ظاهرة الاحتباس الحراري على المريخ. في رأيه ، يمكن القيام بذلك إذا قمت بإيصال جليد يتكون من الأمونيا من الجزء الخارجي للنظام الشمسي ، ثم رميته على السطح. نظرًا لأن الأمونيا (NH3) من الغازات الدفيئة القوية ، فإن دخولها إلى الغلاف الجوي للمريخ سيزيد من كثافتها ويزيد درجة الحرارة العالمية. نظرًا لأن الأمونيا تتكون أساسًا من النيتروجين ، فيمكنها أيضًا ملء الغلاف الجوي بما يسمى بالغاز العازل ، والذي سيخلق ، إلى جانب الأكسجين ، جوًا مناسبًا للتنفس البشري.

Mars_Terraform

هناك طريقة أخرى مقترحة تتضمن تقليل البياض (شدة انعكاس الضوء على سطح الكوكب) ، حيث يجب تغطية سطح المريخ بمواد داكنة تزيد من امتصاص ضوء الشمس. يمكن أن يكون هذا أي شيء من غبار فوبوس وديموس (القمرين الصخريين للمريخ والأجسام الأكثر ظلمة في النظام الشمسي) إلى الأشنات الشديدة والنباتات المظلمة. كان الكاتب والعالم الشهير كارل ساجان من أكثر المؤيدين المتحمسين لهذا القرار.

في عام 1976 ، تناولت وكالة ناسا رسميًا مسألة هندسة الكواكب. اكتشف العلماء أن كائنات التمثيل الضوئي ، وذوبان القمم الجليدية القطبية ، وإطلاق غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي يمكن استخدامها جميعها لخلق جو أكثر دفئًا وغنيًا بالأكسجين.

Mars_Terraform
في عام 1993 ، كتب مؤسس المجتمع المريخي ، الدكتور روبرت زوبرين ، وكريستوفر ب. مكاي من وكالة ناسا بحثًا مشتركًا بعنوان "المتطلبات التكنولوجية لاستكشاف المريخ". في ذلك ، اقترحوا استخدام المرايا الموضوعة في مدار الكوكب لتسخين سطحه مباشرة. تقع هذه المرايا بالقرب من القطبين ، ويمكن أن تذوب الغطاء الجليدي وتساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري. في نفس الورقة ، جادلوا بأن الكويكبات التي تم جمعها في النظام الشمسي يمكن إعادة توجيهها لتصل إلى السطح ، فتتخلص من الغبار وتسخن الغلاف الجوي. لماذا تحتاج إلى استخدام الصواريخ النووية أو الحرارية النووية لإطلاق جميع المواد اللازمة في المدار.

تشير المقترحات الأكثر حداثة إلى إنشاء دفيئات مختومة تعيش فيها مستعمرات البكتيريا الزرقاء والطحالب التي تنتج الأكسجين. في عام 2014 ، قامت NASA Techshot Inc. ذكرت أن العمل على مثل هذا المفهوم قد بدأ بالفعل.

المريخ

- الإعلانات -

في المستقبل ، تعتزم ناسا إرسال عبوات صغيرة من الطحالب المحبة للضوء والبكتيريا الزرقاء على متن مركبة الجوالة لاختبار هذه العملية في بيئة المريخ. إذا نجحت المهمة ، تعتزم ناسا و Techshot بناء العديد من البيوت الزجاجية الكبيرة لإنتاج وتجميع الأكسجين لرحلات البشر المستقبلية إلى المريخ ، مما سيقلل التكاليف ويطيل المهمات عن طريق تقليل كمية الأكسجين التي يجب نقلها.

المريخ

على الرغم من أن هذه الخطط لا تتضمن هندسة بيئية أو كوكبية ، يعتقد يوجين بولاند (كبير العلماء في Techshot Inc.) أن هذه خطوة في الاتجاه الصحيح. كانت هناك أيضًا أفكار لتفجير القنابل الذرية على سطح المريخ (كان إيلون ماسك في يوم من الأيام مؤيدًا لهذا المفهوم) ، مما قد يخلق كمية هائلة من الغبار الذي من شأنه أن يحجب أشعة الشمس وبالتالي تسخن الكوكب.

اقرأ أيضا: ماذا ستفعل المثابرة والإبداع على المريخ؟

الاحتباس الحراري: هل يمكن تسخين المريخ؟

لحسن الحظ ، أو للأسف ، اعتمادًا على وجهة نظرك ، نحن البشر لدينا خبرة كبيرة في تدفئة الكوكب. على مدار قرن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، قمنا عن غير قصد بزيادة درجة حرارة سطح الأرض من خلال آلية بسيطة للاحتباس الحراري. نصدر ثاني أكسيد الكربون ، وهو أمر جيد حقًا في السماح لأشعة الشمس بالمرور ومنع الإشعاع الحراري من الهروب ، لذا فهو يعمل مثل غطاء ضخم غير مرئي على الأرض. تساهم الحرارة المتزايدة في تبخر مياه المحيط في الغلاف الجوي ، وبالتالي تتلقى طبقة تغطية أخرى ، مما يزيد من درجة الحرارة ، مما يؤدي بدوره إلى تبخر المزيد من المياه وزيادة تسخين الغلاف الجوي للكوكب.

إذا كان يعمل على الأرض ، فربما يعمل على المريخ. اختفى الغلاف الجوي للمريخ بالكامل تقريبًا في الفضاء ، لكن الكوكب الأحمر به احتياطيات ضخمة من جليد الماء وثاني أكسيد الكربون المجمد في القمم القطبية وتحت سطح الكوكب مباشرة.

المريخ

إذا تمكن البشر بطريقة ما من تسخين القمم القطبية ، فيمكن أن يطلق ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للتسبب في ارتفاع درجة حرارة الدفيئة. كل ما علينا فعله بعد ذلك هو الذهاب والمراقبة والانتظار لقرون حتى تقوم الفيزياء بعملها وتجعل المريخ مكانًا أقل عدوانية.

لسوء الحظ ، ربما لن تنجح هذه الفكرة البسيطة. المشكلة الأولى هي تطوير تكنولوجيا التدفئة. التصاميم المطلوبة للقيام بذلك ، من الأعمدة العملاقة إلى إنشاء مرآة فضائية ضخمة من شأنها أن تركز المزيد من الضوء وبالتالي الحرارة ، تتطلب قفزات جذرية في التكنولوجيا والتصنيع في الفضاء ، بما يتجاوز بكثير قدرات البشرية الحالية. في حالة المرآة الفضائية ، على سبيل المثال ، سنحتاج إلى استخراج حوالي 200 طن من الألومنيوم في مكان ما في الفضاء ، في حين أننا اليوم قادرون على استخراج ... حسنًا ، صفر طن من الألومنيوم في الفضاء.

المريخ

تدريجيًا يأتي الإدراك المؤلم بأنه لا يوجد ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون على المريخ للتسبب في اتجاه الاحترار. حاليًا ، لا يتجاوز الضغط الجوي على المريخ واحد بالمائة من الضغط الجوي للأرض. إذا تمكنا من تبخير كل جزيء من CO2 و H2O على المريخ في الغلاف الجوي ، فإن الضغط على الكوكب الأحمر سيكون ... 2٪ من الضغط الجوي على الأرض.

سوف يتطلب الأمر ضعف الضغط الجوي لمنع العرق من الغليان على الجلد ، وعشرة أضعاف لمنع الشخص من احتياج بدلة الفضاء. ونحن لا نتحدث عن نقص الأكسجين.

لحل مشكلة نقص غازات الدفيئة المتاحة بسهولة ، هناك العديد من المقترحات الجذرية. ربما لهذا الغرض يمكنك استخدام النباتات التي تنبعث منها مركبات الكربون الكلورية فلورية ، وهي غازات دفيئة عدوانية حقًا. أو يمكننا جذب بعض المذنبات الغنية بالأمونيا من النظام الشمسي الخارجي. الأمونيا من الغازات الدفيئة الممتازة وتتحلل في النهاية إلى نيتروجين غير ضار ، والذي يشكل معظم الغلاف الجوي.

بافتراض أننا قادرون على التغلب على التحديات التكنولوجية المرتبطة بهذه المقترحات ، لا تزال هناك عقبة هائلة واحدة: عدم وجود مجال مغناطيسي. إذا لم نحمي المريخ بمجال مغناطيسي ، فإن كل جزيء يدخل الغلاف الجوي سوف يتطاير بفعل الرياح الشمسية.

لن يكون الأمر سهلا. هناك العديد من الحلول الإبداعية. قد نكون قادرين على بناء مغناطيس كهربائي ضخم في الفضاء لصرف الريح الشمسية. أو سيكون من الممكن ربط المريخ بموصل فائق وإنشاء غلاف مغناطيسي اصطناعي. بالطبع ، نحن بعيدون جدًا عن تنفيذ واحد على الأقل من هذه الحلول. فهل سنكون قادرين على إعادة تأهيل كوكب المريخ في المستقبل وجعله أكثر ملاءمة؟ بالطبع ، من وجهة نظر علمية ، هذا ممكن - ليس لدينا قوانين أساسية للفيزياء تمنع ذلك ...

اقرأ أيضا: الصين حريصة أيضًا على استكشاف الفضاء. كيف حالهم؟

لماذا كل هذا العلماء؟

هناك المزيد من السيناريوهات لإعادة تشكيل كوكب المريخ ، لكن السؤال الكبير هو لماذا نفكر فيه حقًا؟ إلى جانب احتمالية المغامرة وفكرة أن البشرية تعيد إحياء حقبة من الاستكشاف الجريء للفضاء ، هناك عدة أسباب وراء اقتراح إعادة تشكيل المريخ. أولاً ، هناك خوف من أن يكون لتأثير البشرية على كوكب الأرض عواقب وخيمة ، وأنه سيتعين علينا إنشاء "موقع احتياطي" إذا أردنا البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل. ناهيك عن الفوائد المباشرة التي يمكن أن يجلبها تطور العلوم والتكنولوجيا للجميع. الأسباب الأخرى هي إمكانية توسيع قاعدة مواردنا وأن نصبح حضارة لا تخشى استنفاد الموارد. ستسمح مستعمرة على سطح المريخ بالتعدين على الكوكب الأحمر ، حيث تتوافر المعادن والجليد المائي بكثرة ويمكن استخدامها. يمكن أن تكون القاعدة على سطح المريخ أيضًا بمثابة نقطة انطلاق لاستخدام حزام الكويكبات ، مما يمنحنا إمكانية الوصول إلى الكمية المناسبة من المعادن لتوفرها بكثرة إلى الأبد تقريبًا.

المريخ

وبغض النظر عن السؤال الواضح المتعلق بالإرادة البشرية والتكاليف الفلكية الحقيقية ، من الضروري أن نفهم أن مثل هذه المحاولات ستستمر ما دامت البشرية موجودة. كما ذكرت وكالة ناسا في ورقة 1976 سالفة الذكر: "لم يتم تحديد حدود أساسية لا يمكن التغلب عليها لقدرة المريخ على دعم النظام البيئي للأرض. إن الافتقار إلى الغلاف الجوي المحتوي على الأكسجين سيمنع البشر من العيش على المريخ دون اتخاذ إجراء مسبق. تشكل الأشعة فوق البنفسجية القوية الموجودة على السطح عقبة خطيرة إضافية. يمكن إنشاء جو مناسب يحتوي على الأكسجين على المريخ بمساعدة كائنات التمثيل الضوئي. ومع ذلك ، فإن الوقت اللازم لخلق مثل هذا الجو يمكن أن يكون حتى ... عدة ملايين من السنين ".

Mars_Terraform

في الوقت نفسه ، يتفق العلماء على أنه يمكن تقصير هذه الفترة بشكل كبير عن طريق إنشاء كائنات متطرفة تتكيف بشكل خاص مع بيئة المريخ القاسية ، وخلق ظاهرة الاحتباس الحراري وذوبان القمم الجليدية القطبية. ومع ذلك ، فإن الوقت اللازم لتحول المريخ سيظل على الأرجح قرونًا أو آلاف السنين. ومع ذلك ، لا يوجد ما يمنعنا من بدء هذه العملية الآن ، إذا سنحت الفرصة. قد تكون الفوائد العلمية والتكنولوجية ، التي ستظهر نتيجة التحضير والعمل التمهيدي ، ضخمة.

اقرأ أيضا:

Yuri Svitlyk
Yuri Svitlyk
ابن جبال الكاربات، عبقري الرياضيات غير المعترف به، "المحامي"Microsoft، الإيثار العملي، اليسار واليمين
المزيد من المؤلف
- الإعلانات -
اشتراك
يخطر حول
ضيف

2 التعليقات
أحدث منها
الاكبر سنا الاكثر شهرة
المراجعات المضمنة
عرض كل التعليقات
ألبرت
ألبرت
منذ 2 سنوات

أدعو الجميع للسفر إلى المريخ!

Vladyslav Surkov
مسؤل
Vladyslav Surkov
منذ 2 سنوات
إجابه  ألبرت

نحن في انتظار توزيع قطع الأراضي على المريخ.

مقالات أخرى
اشترك للحصول على التحديثات

احدث التعليقات

شائع الآن
2
0
نحن نحب أفكارك، يرجى التعليق.x