venerdì, Maggio 7

Terraformare Marte: fantascienza o possibile realtà?

La terraformazione è un ipotetico processo artificiale atto a rendere abitabile per l’uomo un pianeta  intervenendo sulla sua atmosfera – creandola o modificandone la composizione chimica – in modo da renderla simile a quella della Terra ed in grado di sostenere un ecosistema adatto alla vita umana.

Da tempo sia la fantascienza che alcuni studi scientifici teorici hanno affrontato questa straordinaria ipotesi di ingegneria ambientale ritenuta uno dei passaggi possibili per una futura colonizzazione umana dello spazio profondo. Il pianeta su cui si è più ragionato, come possibile soggetto di terraformazione è Marte, sia per la sua relativa vicinanza che per una certa somiglianza con il nostro pianeta.

Il terraforming nella fantascienza

Kim Stanley Robinson (classe 1952) è l’autore di una trilogia in cui si narra della trasformazione di Marte in pianeta abitabile e le conseguenze umane, sociali e politiche di tale epocale trasformazione. I tre volumi che compongono l’opera sono Il rosso di MarteIl verde di Marte e Il blu di Marte (Red MarsGreen Mars e Blue Mars), i cui titoli rappresentano i cambiamenti cui il pianeta è sottoposto nel corso della serie.

La storia inizia con la partenza dalla Terra dei primi coloni nel 2027 e copre i successivi 200 anni di storia futura. Alla conclusione della storia Marte è un mondo terraformato e pesantemente popolato, con una fiorente e complessa dimensione politica e sociale. A coniare il termine “terraforming” è stato, molti anni fa, il noto – e prolifico – autore di fantascienza americano Jack Williamson.

Carl Sagan e Venere

Di quest’idea si sono innamorati subito diversi scienziati, a partire da Carl Sagan, che già 1961 propose un piano per terraformare Venere, basato su una specie di alghe che, una volta sparse nella densa, calda e tossica atmosfera venusiana, avrebbero convertito acqua, azoto e biossido di carbonio in composti organici, ponendo fine all’effetto serra che piaga quel pianeta (e che gli conferisce una temperatura di superficie di 460 gradi centigradi). Analisi e scoperte successive relative alla natura dell’atmosfera venusiana hanno smentito la realizzabilità del piano di Sagan.

Marte un mondo ostile

Ma allora terraformare Marte è soltanto un’ipotesi fantascientifica o contiene alcuni aspetti di realizzabilità, sia pure in un futuro non prossimo? Marte è un mondo particolarmente ostile. La sua temperatura media è di circa -60° gradi centigradi. La sua atmosfera è estremamente rarefatta con una pressione al suolo pari al’1% di quella terrestre. La combinazione di un’atmosfera di questo tipo e l’assenza di un campo magnetico sottopongono Marte ad un bombardamento massiccio di radiazioni estremamente dannose per l’uomo ma anche per eventuali specie vegetali ed animali.

La sua atmosfera è irrespirabile ed il suolo marziano, sia per l’assenza di acqua allo stato liquido che per la sua composizione chimica è totalmente inadatto alla coltivazione di piante di qualsiasi tipo. Insomma si tratta di un’ambiente estremamente avverso alla vita umana.

Le ragioni di questa inospitalità verso la vita come la conosciamo sono molteplici ma una delle principali deriva dal fatto che Marte è più piccolo della Terra. Il diametro del nostro pianeta è di 12.756 km, quello del Pianeta Rosso è pari a 6.794 km. Queste dimensioni ridotte determinano una gravità più bassa di circa 2/3 di quella terrestre che associata al continuo bombardamento del vento solare e dei raggi cosmici ha permesso l’erosione di gran parte dell’atmosfera marziana.

Le dimensioni ridotte di Marte inoltre hanno fatto si che si è raffreddato molto più velocemente della Terra perdendo calore, soprattutto quello interno. Il pianeta rosso non ha più un nucleo liquido attivo al suo interno e di conseguenza ha perso anche il suo campo magnetico. La perdita dell’atmosfera ha tra le sue conseguenze anche l’assenza dell’effetto serra che contribuisce ad innalzare le temperature, rendendole confortevoli per lo sviluppo della vita.

Gelo e bassa pressione impediscono quindi la presenza di acqua liquida su Marte che invece possiamo ritrovare nella forma ghiacciata o gassosa.

Cosa dovremmo fare per tentare la terraformazione di Marte?

Per prima cosa dovremmo cambiarne l’atmosfera. Aumentare la concentrazione di CO2 e rendere l’atmosfera più densa sarebbero i primi passaggi da compiere. Questa modificazione ripristinerebbe l’effetto serra che permetterebbe l’aumento della temperatura e l’esistenza di acqua allo stato liquido. A questo punto potremmo importare su Marte le prime piante in grado di produrre ossigeno utilizzando l’anidride carbonica. Lentamente l’atmosfera risulterebbe respirabile per gli uomini che sarebbero in grado di andare in giro per la superficie marziana senza respiratore e in un ambiente con temperature accettabili.  È stato calcolato che l’intero processo durerebbe più di centomila anni.

I primi studi scientifici

Tutto questo è ovviamente più facile a dirsi che a farsi. Ci sono alcuni studi scientifici che hanno affrontato la questione, uno di questi Making Mars habitable pubblicato nell’agosto del 1991 su Nature si è focalizzato sulla creazione di un’atmosfera idonea alla sopravvivenza umana sul pianeta rosso. Lo studio stabilisce che è praticamente impossibile, almeno con le attuali tecnologie e quelle ipotizzabili in un futuro prossimo, compiere questa complicatissima opera di ingegneria ambientale, ma aprirebbe ad una sorta di “terraformazione debole“.

In altri termini l’articolo ipotizza la possibilità di incidere almeno sulla temperatura del pianeta (non sulla respirabilità della sua atmosfera) a prezzo però di complicatissime questioni tecnologiche da risolvere e soprattutto di tempi straordinariamente lunghi: centinaia di migliaia di anni. Naturalmente le conoscenze su Marte 30 anni fa erano molto minori rispetto a quello che sappiamo oggi dopo le innumerevoli missioni che hanno interessato il pianeta rosso.

Un altro articolo dell’agosto 2018, sempre su Nature ha cercato di capire quanta CO2 residua c’è su Marte per capire quanta ne dovremmo immettere in un ipotetico processo di terraformazione. La CO2 marziana si trova innanzi tutto nelle calotte polari, in particolare quella sud, intrappolata in profondità nel ghiaccio. Come se non bastasse la CO2 delle calotte polari marziane rappresenta soltanto l’1% di quella che servirebbe per “riavviare” l’effetto serra.

Un’altra parte della CO2 è contenuta nel permafrost marziano. Per liberarne anche soltanto una piccola parte ci vorrebbero almeno 10.000 anni ed in ogni caso anche se riuscissimo a liberarla tutta, arriveremmo soltanto al 6% della quantità necessaria per innalzare la temperatura di Marte fino a provocare la permanenza di acqua allo stato liquido.

Acqua, azoto e campo magnetico

Occorre poi valutare che anche se riuscissimo con tecnologie attualmente indisponibili a raggiungere l’obiettivo di una temperatura sufficiente non è chiaro quanta acqua ghiacciata sia presente su Marte. Non rischieremmo troppo affermando che la quantità esistente impedisce la formazione di veri e propri oceani. Al massimo si potrebbero formare alcuni laghi. E’ un’atmosfera composta prevalentemente da CO2 sarebbe comunque irrespirabile per gli esseri umani ma utile per la presenza di vegetazione che nel tempo rilasciando ossigeno con la fotosintesi potrebbe arricchire l’atmosfera marziana fino a renderla respirabile.

Peccato che non si tenga in conto il ruolo dell’azoto nell’atmosfera terrestre. Questo gas contribuisce a determinare la pressione atmosferica terrestre senza contare che l’azoto serve agli organismi viventi. Su Marte c’è pochissimo azoto e quindi anche in questo caso ci sarebbe la necessità di produrlo “artificialmente”.

Tecnologie fantascientifiche

Qualcuno ha ipotizzato la possibilità di catturare dallo spazio profondo delle comete e “guidarle” fino a farle schiantare sulla superficie di Marte liberando azoto ed acqua in esse contenute.

Si tratta di una tecnologie fantascientifica e che comunque dovrebbe essere replicata almeno 10.000 volte per ottenere la quantità necessaria di azoto. Se tutte queste difficoltà non fossero sufficienti, anche qualora riuscissimo a realizzare quest’atmosfera, essa sarebbe sottoposto al bombardamento inesorabile del vento solare e dei raggi cosmici.

Per impedirne una nuova erosione e vanificare secoli di lavoro e spaventose risorse finanziarie utilizzate per raggiungere quel risultato dovremmo “dotare” Marte di un campo magnetico artificiale. Anche qui si tratta di un’impresa al di la delle possibilità umane.

Nel futuro…

Fatto questo quadro piuttosto scoraggiante e però bene ribadire che niente di quanto sommariamente descritto sopra viola qualche legge delle fisica e che una civiltà tecnologicamente ultra avanzata potrebbe anche mettere mano alla terraformazione di un pianeta.

Infine anche se tra 2 o 3 secoli dovessimo possedere la tecnologia e le risorse per un opera così immane rimangono problemi etici e di opportunità per modificare così strutturalmente ed arbitrariamente un altro mondo. Magari sarebbe essenziale e più urgente, per la sopravvivenza delle future generazioni, evitare di compromettere il nostro bellissimo pianeta.

Per saperne di più:

Perché l’uomo non andrà su Marte prima di 30 anni

Per leggere un romanzo sulla terraformazione

Il Rosso di Marte di Kim Stanley Robinson

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