Son zamanlarda, Mars'ın gelişimi ve orada astronotlar ve yerleşimciler için üslerin yerleştirilmesi ile ilgili birçok plan var. Ama eğer insanlar bir gün gerçekten orada yaşamak istiyorlarsa, Kızıl Gezegenin baştan aşağı yeniden şekillendirilmesi gerekecek. Bunun için ne gerekli? İnsanlık her zaman uzak yıldızlara uçmayı hayal etti, insanlar uzayda seyahat etmek, başka gezegenlerde yaşamak istedi. Son zamanlarda, bu tür uçuşlar ve diğer gezegenlere insan göçünün beklentileri hakkında çok fazla konuşma ve yazı var, roketler inşa ediliyor ve uzay seferleri planlanıyor. Bugün Mars'ı yeni bir Dünya'ya çevirip çeviremeyeceğimizi, Kızıl Gezegeni nasıl dünyalaştıracağımızı ve prensipte bunun mümkün olup olmadığını düşünmek istiyorum.
Ayrıca okuyun: Mars'ı kolonileştirmemizi ne engelleyebilir?
Mars'ta hayat var mı?
Mars, son zamanlarda bilimsel haber ve makalelerin manşetlerine çıkan bir gezegendir. Mars kesinlikle güneş sisteminde en çok dikkat ettiğimiz gezegendir. Bu sadece (diğer gezegenlere kıyasla) Dünya'ya oldukça yakın olduğu için değil, aynı zamanda onu gezegenimize biraz benzeyen özelliklerinden dolayıdır. Tabii ki, mümkün olduğu kadar, yaşamdan, atmosferdeki oksijenden ve gezegenin tüm yüzeyini kaplayan azgın kum fırtınalarından yoksun bir gök cismi üzerinde.
Son birkaç on yılda bilim adamları, Mars'ın evrimi ve yüzeyindeki koşullar hakkında bakış açılarını değiştiren çok şey öğrendiler. Bu koşullar çok uygun olmasa da. Mars'ın şu anda çok soğuk, kuru ve yaşanılmaz bir gezegen olmasına rağmen, her zaman böyle olmadığını artık biliyoruz. Üstelik bilim adamları, Mars ve Dünya'nın şu anki haliyle bile pek çok ortak noktası olduğunu fark ettiler. Her şeyden önce, iki gezegen boyut, eksen eğimi, yapı, bileşim ve hatta yüzeylerinde su varlığı bakımından benzerdir. Bu nedenle ve Dünya'ya görece yakınlığı nedeniyle Mars, gelecekte insan yerleşimi için başlıca aday olarak kabul ediliyor. Bu bakış açısı, gezegendeki koşulların insan ihtiyaçlarına göre dönüştürülmesi (terraforming) mümkün olursa mümkün olacaktır. Bahsedilen benzerliklere rağmen Mars'ın insan yaşamına daha uygun bir gezegene dönüşmesi pek çok zorluğu beraberinde getirecektir. Birincisi, %96 karbon dioksit, %1,93 argon ve %1,89 azotun yanı sıra eser miktarda oksijen ve su buharından oluşan çok ince ve solunamaz bir atmosfer vardır.
Bununla birlikte, gezegenin büyüklüğü ve bileşimi hakkında ansiklopedik gerçekleri okumak yerine, bir zamanlar çok daha fazla Dünya benzeri olabileceğinden, Mars'ın geçmişine bakmak daha ilginç. Bazı bilim adamları, Mars sondaları ve gezicileri tarafından toplanan verilere dayanarak, bir zamanlar Kızıl Gezegenin çoğunu denizler ve sığ sular biçimindeki suyun kapladığını öne sürüyorlar. Ama bu muhtemelen yaklaşık 4 milyar yıl önceydi. O zamandan beri çok şey değişti ve bilim adamları, atmosferdeki bir değişikliğin gezegendeki suyun kaybolmasına yol açtığına inanıyor. Bir zamanlar, Mars atmosferi farklı bir bileşime sahip olabilirdi ve muhtemelen bir okyanus sıvısını destekleyecek kadar yoğundu.
Ayrıca okuyun: Bilgisayarınızda yer açın. En İyi 5 Astronomi Uygulaması
Mars atmosferi neden bu kadar değişti?
Mars yüzeyinde gözlemlenen dev kum yapıların Dünya'da bir benzeri yoktur ve Kızıl Gezegene özgüdür. Mars'ın eski atmosferi hakkında bize ne söyleyebilirler? Bilim adamları, oluşumlarının, gezegenin ince atmosferinde şiddetli rüzgarların ve kasırgaların yüzeyindeki etkiden kaynaklandığını varsayıyorlar. 3,7 milyar yıl önce oluşmaya başlayan ve bugün incelediğimiz karakteristik kum tepeleri ve kayalar oluştururlar.
Bu nedenle, yüzeyin yapısını incelemek, Mars'ın atmosferinin çoğunu ne zaman kaybettiğini belirlemeye yardımcı olabilir. Ama atmosfer nereye gitti? Bu soru öncelikle bilim adamlarının ilgisini çekmektedir. Mars, Dünya'dan daha küçük olduğu için, yerçekimi daha zayıftır ve muhtemelen gezegenin atmosferini tutmak için yeterli olmazdı. Güneş radyasyonu (yani, Güneş'ten uzaya fırlayan parçacıklar) muhtemelen Mars'ın atmosferinin çoğunu yok etti. Aslında, Mars atmosferi hala bu radyasyonun etkisi altında incelmeye devam ediyor.
Ayrıca okuyun: Evren: En sıradışı uzay nesneleri
Ama orada hala su var - hatta bazen sıvı!
Mars'ta su vardı ve var! Mars'ın "Kızıl Gezegen" olarak da adlandırılan paslı renkli kayaları, su dolu bir geçmişe tanıklık ediyor. Mars, suyun aktığı bir ortamda Dünya'da oluşanlara benzer derin vadiler, kuru nehir yatakları, göller, pürüzsüz taşlar - çakıllarla kaplıdır. Bilim adamları uzun zamandır Mars'taki ılık ve yağışlı dönemin nispeten kısa olduğuna inanıyorlardı, ancak araştırmalar, Mars'taki su örtüsünün önceden düşünülenden çok daha uzun süre var olabileceğini gösteriyor. Mars yörüngesinden gelen Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Bilimi Deneyi (HiRISE) sondası, araştırmacıların 200'den fazla eski nehir yatağının özelliklerini analiz etmeleri sayesinde, gezegenin yüzeyinin verileri ve son derece hassas görüntülerini sağladı. Ekip, kanalların boyutuna, şekline ve çevredeki arazinin göreli yaşına dayanarak, suyun 3,8 ila 2 milyar yıl önce Mars yüzeyinden aktığı sonucuna vardı.
2012'den beri Mars'ın yüzeyinde bulunan gezicilerden biri olan Curiosity, Mars'ta eskiden su olduğuna dair kanıt sağladı. Ekip, Merak gezicisinden gelen verileri kullanarak NASA Gale Krateri'nde tortul kayaçların birikmesine neden olanın su olduğunu belirledi. Bu tortul kayaçların katmanları, kraterin merkezinde bulunan Sharp dağ masifinin temelini oluşturdu. Geziciden elde edilen veriler, yaklaşık 3,8 ila 3,3 milyar yıl önce, bu yerde tortulları yavaş yavaş Sharp Dağı'nın alt katmanlarını oluşturan çok sayıda akarsu ve göl olduğunu göstermektedir. Yani, dağ masifinin en azından alt katmanlarının doldurulması yaklaşık 500 milyon yıllık bir süre içinde meydana geldi.
Bu çalışmalar bilim adamlarına Mars'ın yüzeyinde suyun kesinlikle var olduğunu söylemek için sebep veriyor ve hem geçmişte hem de günümüzde Mars'taki evrimsel süreçlerin gelişimi hakkında birçok yeni bilgi ekliyor. Bugün Mars'taki su, ince bir Mars toprağı tabakasının altında buz şeklindedir. Bazen, sıcaklık izin verdiğinde (Mars'ta +20 santigrat dereceye yükselir), buz yerel olarak erir ve sıvı su kayalık yamaçlardan aşağı akar.
Ancak bilim adamları, Mars'ta suyun varlığını doğrulamaya devam ettiklerini söylüyorlar. Bu konuda henüz tek bir görüş yok. Asıl soru, gezegenin nemli ve oldukça sıcaktan çöl ve soğuğa dönüşmesinin sebepleri nelerdir?
Ayrıca okuyun: 2021'deki en önemli ve ilginç uzay görevleri
Mars nasıl dünyalaştırılabilir?
Bunun için fikir sıkıntısı yok. Mars'ın insan kolonistler için nasıl yaşanabilir hale getirileceğine dair birkaç öneri var. 1964'te Dandridge M. Cole, Mars'ta bir sera etkisinin yaratılmasını savundu. Bu, onun görüşüne göre, güneş sisteminin dış kısmından amonyaktan oluşan buzu teslim ederseniz ve sonra yüzeye atarsanız yapılabilir. Amonyak (NH3) güçlü bir sera gazı olduğundan, Mars atmosferine girmesi onu kalınlaştıracak ve küresel sıcaklığı artıracaktır. Amonyak esas olarak nitrojenden oluştuğundan, atmosferi oksijenle birleştiğinde insan soluması için uygun bir atmosfer yaratacak olan tampon gazla da doldurabilir.
Önerilen başka bir yöntem, Mars yüzeyinin güneş ışığının emilimini artıracak karanlık malzemelerle kaplanması gereken albedoyu (gezegenin yüzeyi tarafından ışık yansımasının yoğunluğu) azaltmayı içerir. Bu, Phobos ve Deimos'un (Mars'ın iki kayalık uydusu ve Güneş Sistemindeki en karanlık cisimler) tozundan aşırı likenlere ve karanlık bitkilere kadar her şey olabilir. Bu kararın en ateşli destekçilerinden biri de ünlü yazar ve bilim adamı Carl Sagan'dı.
1976'da NASA, gezegen mühendisliği konusunu resmen ele aldı. Bilim adamları, fotosentetik organizmaların, kutuplardaki buzulların erimesinin ve atmosfere sera gazlarının salınmasının daha sıcak, oksijen açısından zengin bir atmosfer yaratmak için kullanılabileceğini keşfettiler.
1993 yılında, Mars topluluğunun kurucusu Dr. Robert Zubrin ve NASA'dan Christopher P. McKay ortaklaşa "Mars'ı Dünyaya Dönüştürmek için Teknolojik Gereksinimler" başlıklı makaleyi yazdılar. İçinde, yüzeyini doğrudan ısıtmak için gezegenin yörüngesine yerleştirilmiş aynaları kullanmayı önerdiler. Kutupların yakınında bulunan bu aynalar, buz tabakasını eritebilir ve küresel ısınmaya katkıda bulunabilir. Aynı yazıda, güneş sisteminde toplanan asteroitlerin yüzeye çarpmak, tozu tekmelemek ve atmosferi ısıtmak için yönlendirilebileceğini savundular. Gerekli tüm malzemeleri yörüngeye fırlatmak için neden nükleer-elektrik veya nükleer-termik roketler kullanmanız gerekiyor?
Daha yeni öneriler, oksijen üreten siyanobakteri ve alg kolonilerinin yaşayacağı kapalı seraların oluşturulmasını önermektedir. 2014 yılında NASA Techshot Inc. böyle bir konsept üzerinde çalışmaların şimdiden başladığını bildirdi.
Gelecekte NASA, bu süreci Mars ortamında test etmek için bir geziciye küçük kutularca ekstremofilik fotosentetik alg ve siyanobakteri göndermeyi planlıyor. Görev başarılı olursa, NASA ve Techshot, Mars'a gelecekteki insan uçuşları için oksijen üretmek ve toplamak için birkaç büyük sera inşa etmeyi planlıyor, bu da taşınması gereken oksijen miktarını azaltarak maliyetleri azaltacak ve misyonları genişletecek.
Bu planlar çevre veya gezegen mühendisliğini içermese de, Eugene Boland (Techshot Inc.'de Baş Bilim Adamı) bunun doğru yönde atılmış bir adım olduğuna inanıyor. Mars yüzeyinde atom bombası patlatmak için fikirler de vardı (Elon Musk bir zamanlar bu kavramın savunucusuydu), bu güneş ışınlarını engelleyecek ve böylece gezegeni ısıtacak çok büyük miktarda toz oluşturacaktı.
Ayrıca okuyun: Azim ve Yaratıcılık Mars'ta ne yapacak?
Küresel ısınma: Mars ısıtılabilir mi?
Neyse ki veya ne yazık ki, bakış açınıza bağlı olarak, biz insanların gezegeni ısıtma konusunda çok fazla deneyimimiz var. Bir asırdan fazla karbondioksit emisyonu, basit bir sera mekanizması aracılığıyla yanlışlıkla Dünya'nın yüzey sıcaklığını arttırdık. Güneş ışığını geçirmede ve ısı radyasyonunun kaçmasını önlemede gerçekten iyi olan karbondioksit salıyoruz, bu yüzden Dünya üzerinde devasa görünmez bir battaniye gibi davranıyor. Artan ısı, okyanus suyunun atmosfere buharlaşmasına katkıda bulunur, böylece başka bir örtü tabakası alır, bu da sıcaklığı arttırır, bu da daha fazla suyun buharlaşmasına ve gezegenin atmosferinin daha fazla ısınmasına yol açar.
Dünya'da işe yararsa, belki Mars'ta da işe yarar. Mars'ın atmosferi neredeyse tamamen uzaya karıştı, ancak Kızıl Gezegen, kutup kapaklarında ve gezegenin yüzeyinin hemen altında devasa su buzu ve donmuş karbondioksit rezervlerine sahip.
İnsanlar bir şekilde kutup başlıklarını ısıtabilseydi, atmosfere sera ısınmasına neden olacak kadar karbondioksit salabilirdi. O zaman tek yapmamız gereken gidip fiziğin işini yapması ve Mars'ı daha az agresif bir yer yapması için yüzyıllarca beklemek ve beklemek.
Ne yazık ki, bu basit fikir muhtemelen işe yaramayacaktır. İlk sorun, ısıtma teknolojisinin gelişmesidir. Dev sütunlardan, daha fazla ışığa ve dolayısıyla ısıya odaklanacak devasa bir uzay aynasının yaratılmasına kadar bunu yapmak için gereken tasarımlar, insanlığın mevcut yeteneklerinin çok ötesinde, teknolojide ve uzayda üretimde radikal sıçramalar gerektiriyor. Örneğin bir uzay aynası durumunda, uzayda bir yerden yaklaşık 200 ton alüminyum çıkarmamız gerekirken, bugün uzayda sıfır ton alüminyum çıkarabiliyoruz.
Yavaş yavaş, Mars'ta bir ısınma eğilimine neden olmak için yeterli CO2 bulunmadığının acılı gerçeği geliyor. Şu anda, Mars'taki atmosfer basıncı, Dünya'nın atmosfer basıncının yüzde birini geçmiyor. Mars'taki her CO2 ve H2O molekülünü atmosfere buharlaştırabilseydik, Kızıl Gezegen üzerindeki basınç, Dünya'daki atmosfer basıncının %2'si olurdu.
Terin deride kaynamasını önlemek için atmosfer basıncının iki katı, bir kişinin uzay giysisine ihtiyaç duymasını önlemek için on katı daha fazla atmosfer basıncı gerekir. Ve biz oksijen eksikliğinden bahsetmiyoruz.
Hazır sera gazlarının yokluğu sorununu çözmek için birkaç radikal öneri var. Belki bunun için gerçekten agresif sera gazları olan kloroflorokarbonlar yayan bitkiler kullanabilirsiniz. Veya dış güneş sisteminden amonyak bakımından zengin bazı kuyruklu yıldızları çekebiliriz. Amonyak mükemmel bir sera gazıdır ve sonunda atmosferimizin çoğunu oluşturan zararsız nitrojene dönüşür.
Bu önerilerle bağlantılı teknolojik zorlukların üstesinden gelebileceğimizi varsayarsak, geriye devasa bir engel kalıyor: manyetik alanın yokluğu. Mars'ı manyetik bir alanla korumazsak, atmosfere giren her molekül güneş rüzgarıyla uçup gidecek.
Kolay olmayacak. Birçok yaratıcı çözüm var. Güneş rüzgarını saptırmak için uzayda devasa bir elektromıknatıs yapabiliriz. Ya da Mars'ı bir süper iletkenle çevrelemek ve yapay bir manyetosfer yaratmak mümkün olabilir. Elbette bu çözümlerden en az birini uygulamaktan çok uzağız. Öyleyse gelecekte Mars'ı dünya haline getirebilecek ve onu daha misafirperver hale getirebilecek miyiz? Tabii ki, bilimsel bir bakış açısıyla mümkün - bunu engelleyen hiçbir temel fizik yasamız yok...
Ayrıca okuyun: Çin de uzayı keşfetmeye hevesli. Peki nasıllar?
Bütün bu bilim adamları neden?
Mars'ı dünya haline getirmek için daha da fazla senaryo var, ancak asıl soru şu ki, gerçekten neden bunu düşünüyoruz? Macera ihtimalinin ve insanlığın cesur bir uzay araştırmaları çağını yeniden canlandırdığı fikrinin ötesinde, Mars'ın dünya haline getirilmesinin önerilmesinin birkaç nedeni var. Birincisi, insanlığın Dünya gezegeni üzerindeki etkisinin feci sonuçlara yol açacağı ve uzun vadede hayatta kalmak istiyorsak bir "yedek site" oluşturmamız gerekeceği korkusu var. Bilim ve teknolojinin gelişiminin herkese getirebileceği doğrudan faydalardan bahsetmiyorum bile. Diğer nedenler, kaynak tabanımızı genişletme ve kaynakların tükenmesinden korkmayan bir medeniyet olma olasılığıdır. Mars'ta bir koloni, minerallerin ve su buzunun bol olduğu ve kullanılabileceği Kızıl Gezegen'de madenciliğe izin verecek. Mars'taki bir üs, asteroit kuşağının kullanımı için bir başlangıç noktası olarak da hizmet edebilir, bu da bize, onları neredeyse sonsuza kadar bol miktarda bulundurmak için doğru miktarda minerale erişmemizi sağlar.
İnsan iradesi ve gerçekten astronomik maliyetler gibi bariz soruyu bir kenara bırakırsak, bu tür girişimlerin insanlık var olduğu sürece devam edeceğini anlamak gerekir. NASA'nın daha önce bahsedilen 1976 tarihli makalesinde bildirdiği gibi: “Mars'ın Dünya'nın ekosistemini destekleme kabiliyetine ilişkin hiçbir temel, aşılmaz sınır tanımlanmamıştır. Oksijen içeren bir atmosferin olmaması, insanların önceden önlem almadan Mars'ta yaşamasını engelleyecektir. Yüzeyin mevcut güçlü ultraviyole radyasyonu ek bir ciddi engeldir. Mars'ta uygun oksijen içeren bir atmosferin yaratılması, fotosentetik organizmaların yardımıyla sağlanabilir. Ancak, böyle bir atmosfer yaratmak için gereken süre... birkaç milyon yıl bile olabilir."
Aynı zamanda, bilim adamları, sert Mars ortamına özel olarak uyarlanmış ekstremofil organizmalar yaratarak, bir sera etkisi yaratarak ve kutup buzullarını eriterek bu sürenin büyük ölçüde kısaltılabileceği konusunda hemfikirler. Bununla birlikte, Mars'ın dönüşmesi için gereken süre muhtemelen hala yüzyıllar veya bin yıl olacaktır. Ancak, fırsat ortaya çıkarsa, şimdi bu sürece başlamamızı engelleyen hiçbir şey yok. Hazırlık ve ön çalışma sonucunda ortaya çıkacak olan bilimsel ve teknolojik faydalar çok büyük olabilir.
Ayrıca okuyun:
Herkesi Mars'a uçmaya davet ediyorum!
Mars'ta arsaların dağıtılmasını bekliyoruz.