Terraformación de Marte para niños
La terraformación de Marte es una idea fascinante que busca transformar el planeta Marte para que se parezca más a la Tierra. El objetivo es que los seres humanos y otras formas de vida terrestre puedan vivir allí de forma segura y sostenible. Este proceso implicaría cambiar el clima de Marte, su atmósfera de Marte y el suelo de Marte usando diferentes proyectos y tecnologías.
Marte es un buen candidato para la terraformación porque se sabe que tiene presencia de agua en Marte y, en el pasado, tuvo una atmósfera más densa, similar a la de la Tierra. Sin embargo, hay desafíos como su baja gravedad, menos luz solar que en la Tierra y la falta de un campo magnético que lo proteja.
Algunos científicos debaten si la tecnología actual es suficiente para hacer que Marte sea habitable. También hay discusiones sobre si es ético cambiar un planeta y sobre el alto costo que esto implicaría. Por otro lado, quienes apoyan la terraformación creen que podría ayudar a la humanidad a tener más recursos y a asegurar su futuro, disminuyendo las posibilidades de una extinción de la humanidad.
Contenido
¿Qué es la Terraformación de Marte?
La idea de la terraformación se basa en la experiencia de que podemos modificar nuestro propio entorno en la Tierra. Sin embargo, crear un ecosistema completo en otro planeta es un gran desafío. Muchos de los métodos propuestos requieren tecnología muy avanzada y una cantidad enorme de dinero, más de lo que cualquier gobierno o sociedad ha invertido hasta ahora.
Los científicos también discuten si un clima terraformado en Marte sería estable a largo plazo. Es posible que, después de millones de años, Marte volviera a perder su agua y atmósfera, como le ocurrió en el pasado.
Para terraformar Marte, se necesitarían dos cambios principales y relacionados: crear una atmósfera más densa y calentar el planeta. Una atmósfera con más dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero atraparía el calor del Sol, lo que a su vez ayudaría a que la atmósfera creciera. Estos dos procesos se ayudarían mutuamente. Se han sugerido muchas ideas para lograr esto en el "planeta rojo".
¿Por qué pensar en el futuro de Marte?
En el futuro, el aumento de la población y la necesidad de más recursos naturales podrían hacer que los humanos busquen nuevos lugares para vivir. Aunque hay otras opciones como los océanos de la Tierra o el espacio cercano, Marte es un planeta cercano que podría convertirse en un nuevo hogar.
Marte se encuentra en el límite de la zona habitable de nuestro sistema solar. Si logramos terraformarlo, podría darnos miles de años adicionales para desarrollar tecnología espacial aún mejor. Esto permitiría a la humanidad explorar y establecerse en los bordes del sistema solar y, quizás, en otros sistemas planetarios.
¿Cómo era Marte antes?
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Se cree que Marte tuvo un ambiente más parecido al de la Tierra al principio de su historia. Tenía una atmósfera densa y mucha agua, pero la perdió a lo largo de millones de años. Algunos piensan que este proceso podría ser cíclico.
La atmósfera marciana actual es muy delgada. Se ha reducido porque los gases se escaparon al espacio y también se condensaron en forma sólida. Aunque el agua existió en la superficie de Marte, ahora solo se encuentra en los polos y justo debajo de la superficie como permafrost (suelo permanentemente congelado).
No se sabe con exactitud por qué Marte perdió su atmósfera. Una razón podría ser la falta de una magnetósfera (un campo magnético protector) alrededor de Marte. Esto habría permitido que el viento solar (partículas del Sol) erosionara su atmósfera. La baja gravedad de Marte también habría facilitado que los gases ligeros se escaparan al espacio.
Además, la falta de placas tectónicas en Marte podría haber ralentizado el reciclaje de gases atrapados en el suelo hacia la atmósfera. La ausencia de un campo magnético y de actividad geológica podría deberse a que Marte es más pequeño y se enfrió más rápido que la Tierra. Sin embargo, la lenta pérdida de la atmósfera podría ser compensada con actividades de terraformación.
Marte ya tiene muchos minerales que podrían usarse para la terraformación. Investigaciones recientes han encontrado grandes cantidades de hielo en forma de permafrost justo debajo de la superficie, hasta la latitud 60, y también en los polos, mezclado con hielo seco (dióxido de carbono congelado).
En el verano marciano, el dióxido de carbono congelado de los polos vuelve a la atmósfera. Los vientos fuertes, de hasta 402 km/h, arrastran pequeñas cantidades de agua residual. Este evento estacional transporta mucho polvo y vapor de agua a la atmósfera, formando nubes parecidas a las de la Tierra.
El oxígeno es escaso en la atmósfera de Marte, pero abunda en los óxidos de hierro de su superficie. También hay algo de oxígeno en el suelo en forma de nitratos. La sonda Phoenix Lander encontró perclorato en el suelo, que se usa para liberar oxígeno en generadores químicos. Además, la electrólisis podría separar el agua del planeta en oxígeno e hidrógeno si hubiera suficiente electricidad.
Desafíos para la Terraformación
El ambiente de Marte presenta varios desafíos importantes para la terraformación. Aquí te mostramos algunas diferencias clave entre Marte y la Tierra que la terraformación busca solucionar:
- Menos luz solar: Marte recibe solo alrededor del 60% de la luz solar que llega a la Tierra.
- Baja gravedad: La gravedad en la superficie de Marte es solo el 38% de la de la Tierra.
- Atmósfera irrespirable: La atmósfera actual de Marte no tiene suficiente oxígeno para que los humanos respiren.
- Presión atmosférica muy baja: La presión en Marte es solo el 1% de la de la Tierra, mucho más baja de lo que el cuerpo humano puede soportar sin protección.
- Radiación peligrosa: La superficie de Marte está expuesta a radiación ionizante solar y radiación cósmica que es dañina.
- Temperaturas muy frías: La temperatura promedio en Marte es de -63 °C, comparada con los 14 °C de la Tierra.
- Inestabilidad molecular: Los enlaces entre los átomos en moléculas importantes, como los compuestos orgánicos, se rompen fácilmente.
- Tormentas de polvo globales: Marte experimenta enormes tormentas de polvo que cubren todo el planeta.
- Sin fuentes de alimento natural: No hay plantas ni animales que sirvan de alimento.
- Suelo tóxico: El suelo marciano contiene sustancias que son tóxicas para la vida terrestre.
- Sin campo magnético global: No hay un campo magnético que proteja al planeta del viento solar.
Métodos Teóricos para Terraformar Marte
Para que la terraformación de Marte sea posible, se necesitaría un campo magnético que proteja al planeta de la radiación solar y evite que pierda su atmósfera de nuevo. Además, se requieren dos cambios interconectados: crear una atmósfera y mantener el planeta cálido. La atmósfera de Marte es muy delgada, con una presión superficial muy baja (0.6 kPa) en comparación con la Tierra (101.3 kPa). Está compuesta principalmente por un 95% de dióxido de carbono (CO2), 3% de nitrógeno, 1.6% de argón, y solo pequeñas cantidades de oxígeno, agua y metano.
Dado que el CO2 es un gas de efecto invernadero, si el planeta comenzara a calentarse y las reservas de hielo de los polos se derritieran, más CO2 entraría en la atmósfera, aumentando el efecto invernadero. Cada proceso favorecería al otro, ayudando a la terraformación. Sin embargo, se necesitarían técnicas controladas y a gran escala durante mucho tiempo para lograr cambios sostenibles.
Reconstrucción de la atmósfera de Marte
El amoníaco es un gas de efecto invernadero muy potente. Se cree que grandes cantidades de amoníaco congelado podrían encontrarse en objetos del tamaño de asteroides en el sistema solar exterior. Podría ser posible traer estos objetos y liberarlos en la atmósfera de Marte.
En lugar de un impacto destructivo, se podría usar el aerofrenado para que la masa congelada del cometa se vaporice gradualmente al pasar por la atmósfera. Un bombardeo de pequeños asteroides también podría aumentar la masa del planeta, su temperatura y su atmósfera.
La importación de hidrógeno podría ayudar a la ingeniería atmosférica e hidrosférica. Dependiendo del nivel de dióxido de carbono en la atmósfera, la reacción del hidrógeno con este gas podría producir calor, agua y grafito mediante la reacción Bosch. Añadir agua y calor sería clave para transformar el mundo seco y frío en un lugar apto para la vida terrestre. Otra opción es hacer reaccionar hidrógeno con dióxido de carbono mediante la reacción de Sabatier para producir metano y agua. El metano podría liberarse a la atmósfera para aumentar el efecto invernadero. El hidrógeno podría obtenerse de los gigantes gaseosos o de objetos ricos en hidrógeno en el sistema solar exterior, aunque el transporte requeriría mucha energía.
Hacer la atmósfera marciana más densa no sería suficiente para que el planeta fuera habitable, a menos que contuviera la mezcla adecuada de gases. Lograr una mezcla apropiada de gas inerte, oxígeno, dióxido de carbono, vapor de agua y otros gases requeriría procesar directamente la atmósfera o alterarla con vida vegetal y otros organismos. La ingeniería genética podría permitir que estos organismos procesaran la atmósfera de manera más eficiente y sobrevivieran en el ambiente hostil.
Crear una atmósfera con agua
Una forma muy importante de crear una atmósfera en Marte es trayendo agua de los hielos de los asteroides, de las lunas de Júpiter o de las lunas de Saturno. Añadir agua y calor al ambiente marciano es vital para que este planeta frío y seco pueda sostener vida.
Fuentes de agua
Una fuente importante de agua cercana es el planeta enano Ceres, que se encuentra en el cinturón de asteroides. Se estima que Ceres tiene una gran cantidad de agua, posiblemente entre el 25% y el 33% de su masa, y gran parte de ella podría estar cerca de la superficie. Transportar una cantidad significativa de esta agua, o agua de las lunas heladas, sería un gran desafío.
Importación de amoníaco
Otro método, más complejo, sería usar el amoníaco como un potente gas de efecto invernadero. Como es posible que haya grandes reservas de amoníaco congelado en asteroides en las afueras del sistema solar, se podrían mover estos asteroides (por ejemplo, usando explosiones controladas para dirigirlos) y enviarlos hacia la atmósfera marciana. Dado que el amoníaco (NH3) contiene mucho nitrógeno, podría ayudar a resolver el problema de tener un gas inerte en la atmósfera. Pequeños impactos repetidos también podrían contribuir a aumentar la temperatura y la masa de la atmósfera.
La necesidad de un gas inerte es un desafío para los constructores de la atmósfera. En la Tierra, el nitrógeno es el componente principal de la atmósfera, constituyendo el 79%. Marte necesitaría un gas inerte similar, aunque no necesariamente en tanta cantidad. Obtener cantidades significativas de nitrógeno, argón u otros gases no volátiles podría ser complicado.
Importación de hidrocarburos
Otra forma sería importar metano u otros hidrocarburos, que son comunes en la atmósfera y la superficie de Titán. El metano podría liberarse a la atmósfera, donde actuaría como un componente del efecto invernadero.
El metano y otros hidrocarburos también pueden ser útiles para aumentar rápidamente la presión de la atmósfera marciana. Además, estos gases pueden usarse para producir agua y CO2 de la atmósfera marciana mediante la reacción:
Esta reacción podría iniciarse con calor o con la radiación ultravioleta solar de Marte. Se necesitan grandes cantidades de los productos resultantes (CO2 y agua) para iniciar los procesos de fotosíntesis.
Importación de hidrógeno
La importación de hidrógeno también puede usarse para la ingeniería de la atmósfera y la hidrosfera. Por ejemplo, el hidrógeno podría reaccionar con el óxido de hierro (III) en la superficie marciana, produciendo agua:
Dependiendo del nivel de dióxido de carbono en la atmósfera, la importación y reacción del hidrógeno produce calor, agua y grafito a través de la reacción de Bosch. Alternativamente, el hidrógeno reacciona con el dióxido de carbono atmosférico a través de la reacción de Sabatier para producir metano y agua.
Uso de compuestos de flúor
Para lograr una estabilidad climática a largo plazo que sostenga a una población humana, se ha sugerido el uso de gases de efecto invernadero con flúor muy potentes. Estos podrían incluir hexafluoruro de azufre o halocarburos como clorofluorocarburos (CFC) y perfluorocarburos (PFC). Estos gases se proponen porque producen un efecto invernadero mucho más fuerte que el CO2. Esto podría hacerse enviando cohetes con cargas de CFC comprimidos que se estrellarían en Marte, liberando sus cargas en la atmósfera. Un bombardeo constante de estos "cohetes CFC" tendría que mantenerse durante más de una década mientras Marte cambia químicamente y se calienta. Sin embargo, su vida útil requeriría una reposición anual y podrían dañar cualquier capa de ozono.
Para sublimar los glaciares de CO2 del polo sur, Marte necesitaría aproximadamente 0.3 microbares de CFC en su atmósfera, lo que equivale a unas 39 millones de toneladas métricas. Esto es aproximadamente tres veces la cantidad de CFC fabricados en la Tierra entre 1972 y 1992. Las investigaciones mineralógicas de Marte estiman la presencia de flúor en el planeta en 32 ppm en masa, frente a 19.4 ppm en la Tierra.
Una propuesta para extraer minerales que contienen flúor como fuente de CFC y PFC se basa en la creencia de que estos minerales son tan comunes en Marte como en la Tierra. Este proceso podría sostener la producción de cantidades suficientes de gases de efecto invernadero óptimos para mantener a Marte a temperaturas "cómodas", como un método para mantener una atmósfera similar a la Tierra creada previamente por otros medios.
Elevación de la temperatura
Se podrían colocar espejos hechos de mylar aluminizado muy fino en órbita alrededor de Marte para aumentar la cantidad total de luz solar que recibe. Esto elevaría la temperatura directamente y también vaporizaría agua y dióxido de carbono para aumentar el efecto invernadero en el planeta.
Aunque generar halocarburos en Marte podría añadir masa a la atmósfera, su función principal sería capturar la radiación solar. Los halocarburos (como los CFCs y PFCs) son potentes gases de efecto invernadero y son estables en la atmósfera durante mucho tiempo. Podrían ser producidos por bacterias aerobias modificadas genéticamente o por dispositivos mecánicos distribuidos por la superficie del planeta.
Modificar el albedo (la capacidad de una superficie para reflejar la luz solar) de la superficie marciana también sería una forma de aprovechar la luz solar de manera más eficiente. Cambiar el color de la superficie con un polvo oscuro como el hollín, formas de vida microbianas oscuras o líquenes serviría para transferir una gran cantidad de radiación solar a la superficie en forma de calor antes de que se reflejara de nuevo al espacio. Usar formas de vida es especialmente atractivo porque podrían propagarse por sí mismas.
Escudo magnético entre Marte y el Sol
En 2017, el científico de la NASA Jim Green propuso lanzar un escudo magnético entre Marte y el Sol para protegerlo de las partículas solares de alta energía. Este escudo se colocaría en un punto de Lagrange L1 (un punto estable entre Marte y el Sol) a una distancia de aproximadamente 320 radios de Marte. El escudo permitiría al planeta restaurar su atmósfera, mejorando rápidamente su habitabilidad. Las simulaciones indican que el planeta podría alcanzar la mitad de la presión atmosférica de la Tierra en cuestión de años, no siglos o miles de años como se había pensado antes. Sin los vientos solares afectando al planeta, el dióxido de carbono congelado en las capas de hielo de cada polo comenzaría a sublimarse y calentar el ecuador. Las capas de hielo empezarían a derretirse para formar un océano.
Véase también
En inglés: Terraforming of Mars Facts for Kids
- Terraformación de Venus
- Colonización de la Luna
- Ingeniería planetaria
- Exploración de Marte
- Presencia de agua en Marte
- Colonización de Marte
- Viaje tripulado a Marte
- Sistema de transporte interplanetario
- Vida en Marte
- Hábitat analógico de Marte
