Sommige mensen geloven dat als we op aarde blijven, mensen zullen ophouden te bestaan. In een artikel dat in juni werd gepubliceerd, waarschuwde Elon Musk voor een kosmische onvermijdelijkheid: het leven op aarde zal verdwijnen tenzij we een multi-planetaire soort worden. Er zijn twee manieren, schreef Musk: “Eén manier is om voor altijd op aarde te blijven, totdat er een gebeurtenis plaatsvindt die het einde brengt van alle levende wezens. Ik probeer geen apocalyptische profetie te maken, nee, het is gewoon dat de geschiedenis ons doet begrijpen dat het einde onvermijdelijk is. Het alternatief is om een beschaving te worden die de ruimte verovert en een multiplanetaire soort, en dit is, zie je, correct. '
Overleven, gekoppeld aan angst, blijft het basisinstinct van de mensheid, waardoor het een soort met meerdere planeten zal worden. En hoewel hypothetische massale uitsterving, zoals een asteroïdecrash of een nucleaire oorlog, ons met het feit kunnen confronteren, hebben we geavanceerde technologieën - of goede theorieën over hoe dergelijke technologieën te gebruiken - om de toekomst van de mensheid te beschermen. Wat zet ons dan aan het denken over de kolonisatie van Mars?
Krachtige zonnevlammen
Wetenschappers en futuristen maken zich steeds meer zorgen over mogelijke zonnevlammen (SSB's). Een typische zonnevlam is een volkomen normaal onderdeel van de zonnevlekcyclus van onze ster en veroorzaakt uitbarstingen van kosmische straling. Maar SSV is de krachtigste zonnevlam. De ster geeft energie af die overeenkomt met 475 miljard atoombommen in slechts een paar uur of zelfs seconden, zegt Scott Fleming, astronoom en archivaris bij MAST. Hun energie komt vrij in de vorm van röntgenstralen, gammastralen, radiogolven, zichtbaar licht en ultraviolette straling.
Wetenschappers geloofden lange tijd niet dat een dergelijke mogelijkheid de aandacht verdiende, maar nieuwe ontdekkingen veranderden hun mening. De afgelopen jaren heeft de Kepler-ruimtetelescoop ontdekt dat verre, zonachtige sterren vrij vaak opvlammen. Wetenschappers begonnen zich af te vragen wat er zou gebeuren als er een ZWE op onze zon zou gebeuren, wat tot nieuw onderzoek heeft geleid.
Als er een TCO optreedt, is het eerste dat geraakt wordt de elektrische infrastructuur. Mobiele telefoons, computers, auto's, kunstmatige verlichting - de technologieën waarvan onze samenleving volledig afhankelijk is - zullen ophouden te functioneren, waardoor de wereldwijde beschaving in een neerwaartse spiraal terechtkomt en een nieuwe donkere tijd in gaat.
Promotie video:
CER's kunnen ook gevolgen hebben voor het milieu. Het kan de overblijfselen van de ozonlaag vernietigen, wat het ecosysteem zal beschadigen en massa-extinctie zal veroorzaken. Ten eerste zullen warme gassen de atmosfeer verlaten en zal de planeet afkoelen. Maar later zal de aarde weerloos blijven tegen constant bombardement van ultraviolette stralen, waardoor ze het oppervlak kunnen bereiken en het kunnen verwoesten.
Op de polen, waar ozongaten sinds de jaren zeventig zijn gegroeid, absorberen koude zeeën snel koolstofdioxide, waardoor de hoeveelheid zuurstof in de oceaan afneemt en het water op aarde zuurder wordt. Dit soort veranderingen bedreigt het fytoplankton, de ruggengraat van de voedselketen. Het tekort zal de hele ketting op het domino-principe plaatsen.
Maar de meest reële bedreiging ligt in de verre mogelijkheid van een tweede volgende grote uitbraak voordat onze ozonlaag volledig hersteld is van de eerste. Zonder een ozonlaag om ons te beschermen, zal de ultraviolette straling van de tweede SWS radicale DNA-mutaties veroorzaken, die de vruchtbaarheid onherstelbaar beschadigen en fysiologische functies veranderen. Zelfs extremofielen kunnen verdwijnen (hoewel dit scenario volkomen onwaarschijnlijk is).
Tot nu toe hebben mensen de NNO van onze zon nog niet waargenomen. Mede omdat ze niet zo vaak voorkomen; deels omdat onze beschaving te jong is. Maar onstabiele atomen gevangen in boomringen laten zien dat milde SLE's de aarde eerder hebben getroffen.
Ondanks al deze angsten hebben wetenschappers nog niet besloten hoe vaak dergelijke catastrofale gebeurtenissen voorkomen. De gegevens van de Kepler-telescoop over de frequentie van uitbarstingen op andere sterren in de afgelopen 400.000 jaar hebben onderzoekers echter geholpen te schatten hoe vaak NER's voorkomen in sterren vergelijkbaar met onze zon. Volgens hun gegevens geeft de zon elke 20 miljoen jaar SSV af.
Als de laatste CER in 775 was, zou het wachten erg lang duren. Het blijkt dat als mensen zoals Musk op zoek zijn naar een rechtvaardiging voor het koloniseren van een andere wereld, CER niet het meest dwingende motief zal zijn.
Maar daar houdt het verhaal niet op. Hoewel een volledig SWN in de nabije toekomst niet zal worden geïmplementeerd, zal er waarschijnlijk dit millennium een zwakkere maar destructieve zonnevlam optreden, volgens een paper gepubliceerd in het Astrophysical Journal. "We gaan ervan uit dat de totale verliezen het huidige BBP van de wereld zouden kunnen overtreffen in het geval van bepaalde superfakkels", schrijven de auteurs van het onderzoek. Een gebeurtenis als deze maakt misschien geen einde aan onze soort, maar het zal onze samenleving zeker vernietigen, de economie vernietigen en de toegang beperken tot de middelen die nodig zijn om te overleven.
Om de aard van NER's te begrijpen, moeten astrofysici echter precies weten hoe ze in sterren worden geboren. Zonder het inwendige van onze zon te kennen, kunnen wetenschappers de TCO niet eerder dan een week van tevoren voorspellen. TCO is misschien riskanter dan we denken.
Andere bedreigingen voor de aarde?
De dreiging van een zonnevlam is misschien niet genoeg om deze wereld van ons te verlossen, maar er zijn andere apocalyptische scenario's die misschien meer motiveren. Brian Wilcox, JPL-lid en ontwikkelaar van ruimtevaartrobotica en lid van de NASA Planetary Defense Advisory Council (NACPD), reflecteert op de technische aspecten om te voorkomen dat asteroïden en kometen de aarde raken.
"Mijn onderzoek heeft aangetoond dat het asteroïdenprobleem niet zo ernstig was als sommige mensen beweren, omdat we tot op zekere hoogte alle grote objecten in het binnenste zonnestelsel volgen", zegt Wilcox. "Naar schatting heeft 98% van de objecten van één kilometer in het binnenste zonnestelsel al een plek voor zichzelf gevonden, en lang voordat we ze vonden."
Terwijl we de posities en trajecten van asteroïden bevestigen, zegt Wilcox, worden botsingen van deze objecten met de aarde, die we niet kunnen voorkomen, steeds minder waarschijnlijk. Wanneer wetenschappers een mogelijke asteroïde-bedreiging identificeren, weten ze dat er zeven minuten zijn voordat deze de aarde raakt. In het verleden gingen wetenschappers ervan uit dat alle asteroïden een gelijke kans hadden om te botsen. 'Je snapt het of je snapt het niet', voegt Wilcox eraan toe. Maar na vele waarnemingen hebben we kwantitatieve bevestiging gekregen dat de overgrote meerderheid van asteroïden die door het binnenste zonnestelsel reizen, niet met de aarde in botsing zullen komen. Kometen met een lange periode die van achter Neptunus komen, baren nog steeds zorg, omdat we lang kunnen denken, maar ze zijn honderd keer minder gevaarlijk,dan de asteroïden van het binnenste zonnestelsel”, zegt hij. U hoeft zich nergens zorgen over te maken.
Als een hemellichaam op een botsingspad met de aarde terechtkomt, kunnen we het op verschillende manieren stoppen. Dit jaar begon NASA met de ontwikkeling van DART, een ruimtevaartuig dat is ontworpen om een enorm object in een asteroïde te lanceren om het van zijn koers af te buigen. Lasers kunnen iets soortgelijks doen.
Wilcox geeft zelf niets om asteroïden. Supervolcanoes zijn echter een heel ander verhaal. Ze zijn veel, veel gevaarlijker dan asteroïden.
Een supervulkaan kan verwoestende gevolgen hebben in slechts één uitbarsting. Het kan genoeg stof en andere deeltjes in de atmosfeer werpen om het zonlicht te blokkeren, fotosynthese te stoppen en tot massale hongersnood te leiden. En om te voorspellen wanneer de supervulkaan zal uitbarsten, hebben we nog geen manier.
We weten dat Yellowstone om de 620.000 jaar of zo uitbarst, maar net als bij de NER bestaat de menselijke beschaving nog niet lang genoeg om getuige te zijn van zo'n gebeurtenis. De laatst bekende supervulkaan barstte 75.000 jaar geleden uit in Indonesië en wierp volgens bewijs bijna 100 miljard dumptrucks met gesmolten materie in de atmosfeer.
Maar Wilcox gelooft dat geen van deze voorbeelden voldoende motivatie biedt om de aarde te verlaten. In feite rechtvaardigt zelfs een pandemie niet de oprichting van een kolonie op een andere planeet zoals Mars.
Een vlucht naar Mars, zegt hij, zal onze soort niet zo goed houden als zich op veel asteroïden nestelen. "Als een pandemie ons grootste probleem was, zou de snelste manier om ons te verdedigen zijn om asteroïdennederzettingen te creëren op terrassenvormige asteroïden die een leefgebied zouden kunnen bieden aan tot wel 7.000 mensen", legt Wilcox uit. "We zouden veel kolonies op asteroïden hebben in plaats van slechts één Mars."
Asteroïden zijn niet alleen gemakkelijker en goedkoper te beheersen dan Mars; ze zijn veiliger in termen van afstand. Een vlucht van de aarde naar Mars duurt enkele maanden tot meerdere jaren. Het zal zelfs nog langer duren om bij de asteroïdengordel of een nabij de aarde gelegen asteroïde te komen die we in de toekomst zouden kunnen bevolken. Dit is langer dan de incubatietijd van een ziekte - tegen de tijd dat de astronauten bij hun nieuwe huis aankomen, hebben de gevaarlijkste ziekten hun werk al gedaan. "De hoop is dat de geneeskunde voldoende vooruitgang boekt, zodat we tests kunnen ontwikkelen en kunnen voorkomen dat geïnfecteerde mensen naar ruimtekolonies worden gestuurd", zegt Wilcox. U moet ervoor zorgen dat niemand een gevaarlijke ziekte met hen meeneemt.
Als we van de aarde moeten komen, zou de maan een soort haalbare optie kunnen zijn. We kunnen raketbrandstof op het oppervlak delven, en het duurt niet lang om daar te komen. Buizen gemaakt van oude lavastromen bieden beschutte plekken voor mensen om kolonies te bouwen die we kunnen beschermen tegen zonnestraling.
Dus Mars is onze beste gok?
Als we ons zorgen maken over NER's, lijkt Mars in eerste instantie een veelbelovende optie voor kolonisatie. De rode planeet is ongeveer twee keer zo ver van de zon verwijderd als de aarde, dus er komt minder zonnestraling op het oppervlak.
Mars zou zelfs veel gevaarlijker zijn voor mensen in het geval van een SSV. Mars heeft geen magnetosfeer en zijn atmosfeer werd 4 miljard jaar geleden weggeblazen door een zonnevlam. In het geval van SSV zouden we op aarde op zijn minst worden beschermd door de atmosfeer, ons "kogelvrij vest" tegen straling; op Mars zouden we naakt en kwetsbaar zijn.
Bovendien zou een reis naar Mars sowieso gevaarlijk zijn. Er zouden betere alternatieven moeten zijn, zei Wilcox. "Als de mensheid in de ruimte gaat leven en werken, moeten we leren leven en werken in de ruimte", zegt hij. Een goede plek om te beginnen is letterlijk buiten de deur. 'Voordat je naar Mars gaat, kun je oefenen op de maan.' We moeten de technologie testen om Mars te koloniseren voordat we astronauten een kant op sturen, waardoor hun leven in gevaar komt.
Dus misschien verbergt Mars voor ons nieuwe kennis en kansen om onze kosmische ambities te vervullen. Maar om te overleven, moeten we misschien bij onze wortels blijven.