新しい惑星を故郷にする方法

居住可能な惑星を作るためのレシピは、驚くほど簡単であることがわかった。水と大気中のガスを加えるだけである。火星にはその両方があり、惑星が暖かく湿っていた40億年前の名残である。「火星、そして火星に限って言えば、テラフォーミングの概念はもはやSFの領域ではない」とNASAの宇宙生物学者クリス・マッケイは言う。人類は数十年で火星を温め、厚い大気を回復することができるが、呼吸できるレベルの酸素を生成するには、今日の最高の技術である植物でも10万年かかる。理論上は、新たな発明によってそのスピードも速まる可能性がある。「土地で暮らすことは、地球外への長期の人類探検には不可欠となるだろう」とマーズ・キュリオシティ・チームの地球化学者ローリー・レシンは言う。「私たちはこれをどうやって行うかを考えなければならない」

1) ステップ1: 温度を上げる

火星の気温は華氏マイナス 80 度前後だが、温室効果ガスを投入することで上昇させることができる。「惑星を温める方法はわかっている」とマッケイ氏は言う。「それが火星のテラフォーミングを可能にする」。火星の土壌にはパーフルオロカーボン (PFC) の構成要素が含まれており、高熱を利用して抽出する工場を建設できる。PFC を火星の大気に注入すると温暖化が促進され、火星の表面が解けると、極地の氷冠と土壌に凍りついていた二酸化炭素が放出される。そのガスは地球上と同じように、反射した太陽エネルギーを閉じ込めることで温暖化を加速させる。

2) ステップ2: 雰囲気を作る

現在、火星の大気は地球の約1パーセントの厚さしかないが、科学者たちはかつてはもっと厚かったと考えている。大気を30パーセントにすれば、水を液体の状態で保つには十分だろう。11月には、火星探査機メイブンが火星の上層大気を採取し、ガスがどのように逃げたのか調べる予定だ。もしCO2が火星表面の元素と反応して土に閉じ込められたら、テラフォーミングには不利な前兆となる。メイブンの主任科学者ブルース・ジャコスキー氏は、「われわれが放出すれば、おそらく同じ運命をたどるだろう」と話す。しかし、紫外線や太陽風がガスを破壊したり吹き飛ばしたりすれば、大気の形成は可能かもしれない。こうしたプロセスは、太陽が若かった過去の方が強力だった。

3) ステップ3: 水を放出する

赤い惑星は乾燥しているように見えるかもしれないが、複数のミッションにより、水が豊富にあることが確認されている。マーズ・リコネッサンス・オービターは、春から夏にかけて水が流れていることを示唆する赤道近くの地形を撮影した。軌道レーダーは、地下に巨大な凍った水の貯水池があるかもしれないことを示している。実際、キュリオシティ・ローバーは、火星には1立方フィートの土の中に約2パイントの水があることを確認した。「ほとんどの場所で足元に水があります」とレシンは言う。「そして、それがまさに地表にあるので便利です」。堆積物が溶けると、その液体は貯水池に集められ、飲料水や農業に利用される。最終的には、水循環が植物を育て、火星に雨を降らせることになるだろう。

この記事はもともと、2014 年 6 月号の『Popular Science』に掲載されました。

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