Международен екип изследователи са моделирали нивото на налягане и атмосферния състав, при които земните дървета може да започнат да растат на Марс. Оказало се, че е много по-просто, отколкото можело да се очаква. Но първата марсианска гора може да не расте там, където я очакват – тоест доста далеч от екватора.
Сега SpaceX тества многоцелева ракета носител, чиято крайна цел е да даде възможност за колонизиране и тераформиране на Марс. Сред сътрудниците на SpaceX има учени, които по-рано са описали технически най-простите и ефективни начини за тераформиране на четвъртата планета (с помощта на суперпарникови газове). Но този процес във всеки случай е бавен, изискващ векове. Ако температурата на Червената планета се покачи до сегашното земно ниво почти веднага след достигане на необходимите концентрации на суперпарникови газове в марсианската атмосфера, тогава нейното насищане с кислород ще отнеме, в оптималния случай, много векове. Дърветата фотосинтезират най-ефективно при недостиг на влага: те имат по-ниска нужда от вода на единица биомаса.
Липсващата марсианска атмосфера е открита в километров слой глина
Проблемът е, че съвременната газова обвивка на Марс е около 170 пъти по-тънка от тази на Земята на морското равнище. На Земята налягането е същото на 35 километра, но дърветата изискват по-високо налягане за живота си. Затова учени от САЩ, Полша и Швейцария се опитали да изчислят при какви условия могат да разцъфнат дръвчета на четвъртата планета. Те са представили своите открития на конференцията „Астробиология и бъдещето на живота“, проведена в Института за Луната и планетите в Хюстън, САЩ, през октомври 2024 г.
Сега налягането на повърхността на Марс е 0,61 килопаскала. Авторите на доклада отбелязват, че според лабораторни експерименти земните дървета могат да растат при налягане от 10 килопаскала, което е 16 пъти по-високо от марсианското, но 10 пъти по-ниско от земното. Освен това те изискват температура. В този случай около един процент от това налягане (0,1 килопаскала) трябва да се пада на кислорода, тъй като през нощта висшите земни растения не могат да съществуват без него.
Продължителността на вегетационния сезон трябва да бъде най-малко 110 сола (сол е марсианското денонощие – 24 часа и 40 минути) от 669 сола, които съставляват марсианската година. През вегетационния период минималните нощни температури не трябва да падат под -6°C, средните температури не трябва да падат под +6°C, а максималните температури не трябва да се повишават над +40°C.
Такива условия се постигат, когато поглъщането на слънчевата радиация от атмосферата на Марс вече е 0,27 от единица. Това е напълно реалистично при активно въвеждане на големи количества суперпарникови газове. В същото време моделирането показва, че нужните температурни и атмосферни условия ще бъдат постигнати за първи път на малко неочаквано място – в равнината Елада.
Защо Марс е загинал, а Земята все още е пълна с живот?
Това е падина с диаметър до 2300 километра и дълбочина седем километра под средната височина на повърхността на Марс. Освен това тя се намира извън „тропиците“, тоест най-топлата част на планетата. На дъното ѝ атмосферното налягане дори сега е 1,24 килопаскала, тоест два пъти повече от стандартното марсианско налягане. През лятото там понякога се образува лека мъгла, а през зимата пада водна слана, което я прави ясно различима на повърхността на планетата.
Освен това налягането там е по-високо от така наречената тройна точка на водата, тоест там на повърхността може да съществува течна вода, докато на останалата част от повърхността на планетата тя бързо ще се изпари поради твърде ниско налягане. На дъното на равнината параметрите на налягането, необходими на дърветата, ще бъдат постигнати два пъти по-бързо, отколкото за останалата част от повърхността на Марс.
Изводите на учените, от една страна, показват, че екваторът не е най-доброто място за първите експериментални оранжерии на повърхността на Марс. От друга страна, към тях може да се добави, че изследванията на четвъртата планета с помощта на радар показват, че в равнината на Елада има отлагания от воден лед с дебелина от 200 до 450 метра. Тоест с началото на тераформирането там ще се образува течна вода в значителни количества, което може да предизвика локален хидрологичен цикъл с валежи.
Да отбележим, че в своите изчисления учените са използвали силни обобщения. Например, за да се опростят изчисленията, повърхността на Марс била разделена на зони 190 на 190 километра. Това дава възможност да се оцени ситуацията за големи равнини, но я деформира по отношение на оценката на пригодността за дървета на пресечена местност.
Например долината Маринър достига дълбочина 11 километра (дъното на каньона Мелас). Смята се, че в древността тук е имало свръхдълбоко езеро. Дължината на каньона е 547 километра, но ширината е много по-малка, така че не е включена в петното 190 на 190 километра. Като се има предвид, че Мелас се намира на 10 градуса южна ширина, а дъното му, в най-ниската точка, е с четири километра по-ниско от това на равнината Елада, там трябва да се развие температурен и атмосферен режим, подходящ за растеж на дървета, значително по-рано от достигането на стойността на оптичното поглъщане от атмосферата е 0,27 от пълното поглъщане.
Историческо откритие: На Марс има вода в течно състояние
Повишаването на атмосферното налягане на четвъртата планета трябва да се случи от само себе си, когато температурата на нея се повиши. Става дума за това, че значителна част от местния въглероден диоксид е свързан в сухия лед на полюсите, а голямо количество азот е свързано в перхлорати, на които местните почви са богати. Тези перхлорати са стабилни само при много ниски температури и докато растат, те се разпадат, освобождавайки азот.
Повишаването на налягането на кислорода на Марс до 0,1 килопаскала е отделна, доста сложна задача, чието изпълнение може да бъде подпомогнато от други земни фотосинтезиращи организми. За разлика от дърветата те (според лабораторните експерименти) могат да оцелеят в марсиански условия дори и сега, макар и на доста ограничен брой места.
