De bevolking van de aarde neemt voortdurend toe: volgens verschillende voorspellingen zou het in 2050 8 tot 13 miljard mensen kunnen bereiken. Het is niet bekend hoe lang onze planeet in staat zal zijn om zo'n horde te ondersteunen. Sciencefiction-schrijvers hebben de kolonisatie van andere planeten in het zonnestelsel al heel lang als een oplossing voor het probleem gezien - praktisch vanaf het begin van de 20e eeuw. Laten we proberen erachter te komen hoe realistisch zo'n perspectief is.
Een geboorteland - voor altijd geliefd, waar vind je er nog zo'n?
Voordat we het hebben over de vooruitzichten voor de ontwikkeling van andere werelden, is het de moeite waard om te begrijpen wat het ontstaan van leven op aarde mogelijk heeft gemaakt.
Ten eerste is de aarde (die natuurlijk is) een aardse planeet, dat wil zeggen een rotsachtig hemellichaam dat voornamelijk uit metalen en silicium bestaat.
Ten tweede bevindt de aarde zich in de zogenaamde "bewoonbare zone" - met andere woorden, hij is niet te dicht bij de zon en niet te ver er vandaan. Hierdoor heeft de zon het vermogen om onze planeet op te warmen, maar niet tot een knapperige korst.
Ten derde is de aarde een geologisch actieve wereld. Dit is om verschillende redenen tegelijk belangrijk. De aanwezigheid van een vloeibare buitenkern, bestaande uit gesmolten metalen, voorziet de aarde van een magnetisch veld, dat op zijn beurt het aardoppervlak beschermt tegen schadelijke zonnestraling en tegen atmosferische erosie door de zogenaamde zonnewind (dat wil zeggen een stroom geïoniseerde deeltjes die door de zon wordt uitgezonden). De geologische activiteit van de aardkorst maakte het ook mogelijk om een groot deel van de koolstof in de rotsen te blokkeren en zo een te groot broeikaseffect te voorkomen.
Promotie video:
Ten vierde (en dit volgt deels uit het “derde”), heeft de aarde een ademende atmosfeer en een grote hoeveelheid water, waarvan de aanwezigheid een voorwaarde is voor het behoud van het eiwitleven.
Buitenaardse werelden
Laten we nu eens kijken naar andere planeten in het zonnestelsel en ze vergelijken met de aarde.
Vanuit het oogpunt van bewoonbaarheid kun je de zogenaamde buitenplaneten onmiddellijk weggooien - dat wil zeggen Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus. Ze zijn te ver van de zon verwijderd, zijn voornamelijk gasvormig (daarom worden ze "gasreuzen" genoemd) en zijn te massief. De satellieten van de reuzenplaneten zijn ook niet geschikt om te leven, hoewel sommige ervan (bijvoorbeeld op Enceladus) zelfs water bevatten in de vorm van een vloeistof.
Met de binnenplaneten (behalve de aarde) is alles ook ingewikkeld. Kwik is beslist niet geschikt voor het leven. Het staat te dicht bij de zon, zijn kleine massa stond het niet toe om de atmosfeer vast te houden en alle geologische activiteit is al lang gestopt als gevolg van afkoeling. Met andere woorden, Mercurius is een dood stuk rots zonder perspectief. Hetzelfde kan gezegd worden voor de maan. Maar op Mars en Venus is het de moeite waard om in meer detail te wonen.
rode planeet
In veel sciencefiction-romans is Mars een object van kolonisatie of een bron van problemen in de vorm van agressieve buitenaardse wezens. De rode planeet lijkt inderdaad in veel opzichten op de aarde, en ongeveer 3 miljard jaar geleden was deze gelijkenis nog opvallender: de planeet had een dichte atmosfeer en een grote hoeveelheid vloeibaar water, rivieren stroomden langs de continenten en de depressies waren zeeën. Wat is er sindsdien gebeurd?
Ten eerste, vanwege zijn kleine omvang en massa (ongeveer 11% van de massa van de aarde), koelde Mars volledig af, wat leidde tot het stopzetten van de geologische activiteit en het verlies van de magnetosfeer. Door het gebrek aan geologische activiteit wordt de atmosfeer van de planeet niet langer aangevuld; door de kleine planeetmassa en de invloed van de zonnewind verdampte de bestaande atmosfeer geleidelijk. Dit leidde ertoe dat het water op de planeet gedeeltelijk werd gesublimeerd tot een gasvormige vorm en gedeeltelijk bevroor als gevolg van de afkoeling die gepaard ging met het verdunnen van de atmosfeer. Watermoleculen die op hun beurt de atmosfeer van Mars binnenkwamen, werden vernietigd door geïoniseerde deeltjes, wat leidde tot het verlies van een groot deel van de waterstofreserves van de planeet.
Het terraformeren van Mars lijkt dus een zeer tijdrovende, je zou zelfs kunnen zeggen - bijna onmogelijke taak, aangezien je hiervoor de atmosfeer van de planeet moet herscheppen en deze ofwel moet beschermen tegen erosie door de zonnewind, ofwel moet zorgen voor voortdurende aanvulling. De afwezigheid van een magnetosfeer zal er ook voor zorgen dat het oppervlak van Mars wordt gebombardeerd met dodelijke zonnestraling. Bovendien is Mars ver genoeg van de zon verwijderd, zodat zelfs met een dichte atmosfeer en een bijbehorend broeikaseffect de temperatuur op het oppervlak van de planeet mogelijk niet hoog genoeg is voor een comfortabel leven. Aan de andere kant kan een aanzienlijk deel van deze problemen worden opgelost door enorme spiegels te plaatsen op Lagrange-punten rond de planeet - ze kunnen Mars beschermen tegen de zonnewind,bovendien is het met hun hulp mogelijk om "externe verwarming" van het oppervlak te organiseren.
In het voordeel van Mars als de toekomstige verblijfplaats van de mensheid is het feit dat de duur van de dag op de rode planeet praktisch samenvalt met die van de aarde, bovendien is er een afwisseling van seizoenen, aangezien de hellingshoek van de planeetas dicht bij de aarde ligt. Over het algemeen is leven op Mars heel goed mogelijk - maar alleen onder hermetisch afgesloten koepels. NASA gaat trouwens al zo'n experiment uitvoeren en een plant op Mars laten groeien in een miniatuurkas.
Morgenster
Een andere veelbelovende planeet is Venus, die vaak "de tweeling van de aarde" wordt genoemd. Net als de aarde bevindt Venus zich in de bewoonbare zone, bovendien is het bijna identiek aan onze planeet in grootte en massa.
In tegenstelling tot Mars heeft Venus een totaal luxueuze atmosfeer. Helaas maakt deze atmosfeer de planeet nog minder gastvrij dan haar afwezigheid. Het is voornamelijk samengesteld uit kooldioxide. Als gevolg hiervan is, vanwege het broeikaseffect, de temperatuur op het oppervlak van Venus 467 graden Celsius en de druk vanwege de hoge dichtheid van de atmosfeer ongeveer 93 bar (dat wil zeggen 93 keer meer dan de atmosferische druk op aarde op zeeniveau). De atmosfeer bevat constant dichte wolken bestaande uit gasvormig zwavelzuur. Omdat Venus, net als Mars, geen magnetosfeer heeft, worden lichte gassen, waaronder waterdamp, constant door de zonnewind uitgeblazen. Ten slotte is de Venusiaanse dag 116 dagen en 18 uur lang. Al met al een onherbergzame plek.
Terraforming Venus ziet er ook uit als een tijdrovende taak - zelfs meer tijdrovend dan terraforming van Mars. In tegenstelling tot Mars hoeft Venus niet te worden verwarmd, maar gekoeld - en dit is altijd een energetisch duurder proces. De huidige atmosfeer zal grotendeels moeten verdwijnen, wat betekent - ergens om een monsterlijke hoeveelheid koolstofdioxide te plaatsen. Nogmaals, je moet op de een of andere manier het probleem van bescherming tegen de zonnewind oplossen. Ten slotte zal Venus moeten worden afgewikkeld om de lengte van de Venusiaanse dag op een redelijke waarde te brengen. Als gevolg hiervan zal het energiebudget voor dit evenement worden opgeblazen tot absoluut onvoorstelbare proporties. Volgens verschillende schattingen kan voor de volledige terravorming van Venus tot 1040 J nodig zijn, wat zes ordes van grootte meer is dan de jaarlijkse hoeveelheid energie die door de zon wordt geproduceerd.
Er is echter goed nieuws. Op Venus is het heel goed mogelijk om "vliegende steden" te bouwen: een verzegelde luchtbel gevuld met aardse lucht onder Venusiaanse omstandigheden zal van nature op een hoogte van 55-65 km boven het aardoppervlak zweven. En aangezien onze stad toch vliegt, is het heel goed mogelijk om hem rond de planeet te laten vliegen met een frequentie die overeenkomt met de dag van de aarde.
Gevolgtrekking
Helaas is het zonnestelsel - met uitzondering van de aarde - een zeer onherbergzame plek, dus mensen kunnen alleen op Mars en Venus leven in gesloten kolonies, die duidelijk geen goed thuis kunnen zijn voor miljoenen (of zelfs miljarden) Homo sapiens. In dit opzicht bestaat de enige hoop van de mensheid op een volwaardige ruimtekolonisatie uit terrestrische exoplaneten - zoals de onlangs ontdekte Kepler-186f - in combinatie met de ontwikkeling van interstellaire reistechnologieën. Vanaf vandaag ziet het er in ieder geval realistischer uit.
