Населението на Земята непрекъснато се увеличава: според различни прогнози, до 2050 г. тя може да достигне от 8 до 13 милиарда души. Не е известно докога нашата планета ще може да поддържа такава орда. Авторите на научната фантастика виждат колонизацията на други планети в Слънчевата система като решение на проблема от много дълго време - практически от началото на 20 век. Нека се опитаме да разберем колко реалистична е такава перспектива.
Родна земя - завинаги любима, къде можете да намерите друга такава?
Преди да говорим за перспективите за развитие на други светове, си струва да разберем какво направи възможно появата на живота на Земята.
Първо, Земята (която е естествена) е земна планета - тоест скалисто небесно тяло, състоящо се главно от метали и силиций.
Второ, Земята е разположена в така наречената „обитаема зона“- с други думи, тя не е твърде близо до Слънцето и не е твърде далеч от него. Поради това Слънцето има способността да загрява нашата планета, но не и до хрупкава кора.
Трето, Земята е геологично активен свят. Това е важно поради няколко причини едновременно. Наличието на течно външно ядро, състоящо се от разтопени метали, осигурява на Земята магнитно поле, което от своя страна предпазва повърхността на планетата от вредна слънчева радиация и от атмосферна ерозия от така наречения слънчев вятър (тоест поток от йонизирани частици, излъчвани от Слънцето). Геоложката активност на земната кора също направи възможно блокирането на голяма част от въглерода в скалите и по този начин да се избегне твърде силен парников ефект.
Промоционално видео:
Четвърто (и това отчасти следва от „третия“), Земята има дишаща атмосфера и голямо количество вода, наличието на която е предпоставка за поддържане на протеиновия живот.
Извънземни светове
Сега нека разгледаме другите планети в Слънчевата система и да ги сравним със Земята.
От гледна точка на обитаемост можете веднага да изхвърлите така наречените външни планети - тоест Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Те са твърде далеч от Слънцето, преобладаващо са газ (поради което се наричат „газови гиганти“) и са твърде масивни. Сателитите на гигантските планети също не са подходящи за живот, въпреки че някои от тях (например на Енцелад) дори съдържат вода под формата на течност.
С вътрешните планети (с изключение на Земята) всичко също е сложно. Живакът определено не е подходящ за живот. Тя е твърде близо до Слънцето, малката му маса не му позволява да задържа атмосферата и цялата геоложка активност отдавна е преустановена в резултат на охлаждане. С други думи, Меркурий е мъртво парче скала без перспектива. Същото може да се каже и за Луната. Но на Марс и Венера си струва да се спрем по-подробно.
Червена планета
В много научнофантастични романи Марс се е представял или като обект на колонизация, или като източник на неприятности под формата на агресивни извънземни. Червената планета наистина прилича много на Земята и преди около 3 милиарда години това сходство беше още по-поразително: планетата имаше плътна атмосфера и голямо количество течна вода, реки течеха по континентите, а коритата бяха морета. Какво се е случило оттогава?
Първо, поради малкия си размер и маса (около 11% от масата на Земята), Марс напълно се охлажда, което доведе до спиране на геоложката активност и загуба на магнитосферата. Поради липсата на геоложка активност атмосферата на планетата престана да се попълва; поради малката планетна маса и влиянието на слънчевия вятър, съществуващата атмосфера постепенно се изпарява. Това доведе до факта, че водата на планетата беше частично сублимирана в газообразна форма и частично замръзнала поради охлаждането, съпътстващо разреждането на атмосферата. Водните молекули, които влязоха в атмосферата на Марс, от своя страна бяха унищожени от йонизирани частици, което доведе до загуба на голяма част от водородните резерви на планетата.
По този начин изглежда, че терасирането на Марс е много отнемащо време, може дори да се каже - почти невъзможна задача, тъй като за това ще трябва да пресъздадете атмосферата на планетата и или да я предпазите от ерозия от слънчевия вятър, или да осигурите нейното непрекъснато попълване. Липсата на магнитосфера също ще причини повърхността на Марс да бъде бомбардирана със смъртоносна слънчева радиация. В допълнение, Марс е достатъчно далеч от Слънцето, така че дори при плътна атмосфера и съпътстващ парников ефект температурата на повърхността на планетата може да не е достатъчно висока за комфортен живот. От друга страна, значителна част от тези проблеми могат да бъдат решени чрез поставяне на огромни огледала в точките на Лагранж около планетата - те могат да защитят Марс от слънчевия вятър, т.е.в допълнение, с тяхна помощ ще бъде възможно да се организира "външно отопление" на повърхността.
В полза на Марс като бъдеща обиталище на човечеството е фактът, че продължителността на деня на червената планета практически съвпада с тази на земята, в допълнение, има редуване на сезоните, тъй като ъгълът на наклон на оста на планетата е близо до Земята. Като цяло животът на Марс е напълно възможен - но само под херметически затворени куполи. Между другото, НАСА вече ще проведе такъв експеримент и ще отгледа растение на Марс в миниатюрна оранжерия.
Зорница
Друга обещаваща планета е Венера, която често е наричана „близнак на Земята“. Подобно на Земята, Венера се намира в обитаемата зона, в допълнение, тя е почти идентична с нашата планета по размер и маса.
За разлика от Марс, Венера има напълно луксозна атмосфера. За съжаление, тази атмосфера прави планетата още по-малко гостоприемна от нейното отсъствие. Състои се предимно от въглероден диоксид. В резултат на парниковия ефект температурата на повърхността на Венера е 467 градуса по Целзий, а налягането поради високата плътност на атмосферата е около 93 бара (тоест 93 пъти повече от атмосферното налягане на Земята на морско равнище). Атмосферата постоянно съдържа гъсти облаци, състоящи се от газообразна сярна киселина. Тъй като Венера, подобно на Марс, няма магнитосфера, леките газове, включително водната пара, непрекъснато се издуват от слънчевия вятър. И накрая, Венеринският ден е дълъг 116 дни 18 часа. Като цяло, негостоприемно място.
Тераформирането на Венера също изглежда като отнемаща време задача - дори повече време отнема от терасообразуването на Марс. За разлика от Марс, Венера не се нуждае от нагряване, а охлаждане - и това винаги е енергийно по-скъп процес. Сегашната атмосфера ще трябва да се отърве в по-голямата си част, което означава - някъде да се сложи чудовищно количество въглероден диоксид. Отново трябва по някакъв начин да решите проблема със защитата от слънчевия вятър. И накрая, Венера ще трябва да бъде размотавана, за да приведе продължителността на Венерианския ден до някаква разумна стойност. В резултат на това енергийният бюджет за това събитие ще бъде завишен до абсолютно немислими размери. Според различни оценки, пълното изграждане на Венера може да изисква до 1040J, което е с шест порядъка повече от годишното количество енергия, произведено от Слънцето.
Има обаче някои добри новини. На Венера е напълно възможно да се построят „летящи градове“: запечатан балон, напълнен с наземен въздух при венериански условия, естествено ще плува на височина 55-65 км над повърхността на планетата. И тъй като градът ни лети така или иначе, е напълно възможно да го накара да лети около планетата с честота, съответстваща на деня на Земята.
заключение
За съжаление Слънчевата система - с изключение на Земята - е много негостоприемно място, така че хората да живеят на Марс и Венера само в затворени колонии, което очевидно не може да бъде добър дом за милиони (или дори милиарди) Homo sapiens. В това отношение единствената надежда на човечеството за пълноценна космическа колонизация са наземните екзопланети - подобно на наскоро открития Kepler-186f - в комбинация с развитието на междузвездни пътни технологии. Поне от днес изглежда по-реалистично.