Le persone sognano da tempo di rimodellare il clima marziano per renderlo vivibile per gli umani. Carl Sagan è stato il primo al di fuori del regno della fantascienza a proporre la terraformazione. In un articolo del 1971, Sagan ha suggerito che la vaporizzazione delle calotte polari settentrionali "produrrebbe ~ 10 s g cm-2 di atmosfera sul pianeta, temperature globali più elevate a causa dell'effetto serra, e una probabilità notevolmente aumentata di acqua liquida."

Il lavoro di Sagan ha ispirato altri ricercatori e futuristi a prendere sul serio l'idea della terraformazione. La domanda chiave era:ci sono abbastanza gas serra e acqua su Marte per aumentare la sua pressione atmosferica a livelli simili alla Terra?

Nel 2018, una coppia di ricercatori finanziati dalla NASA dell'Università del Colorado, Boulder e la Northern Arizona University hanno scoperto che l'elaborazione di tutte le fonti disponibili su Marte aumenterebbe solo la pressione atmosferica a circa il 7% di quella della Terra, molto al di sotto di quanto necessario per rendere abitabile il pianeta.

Terraformare Marte, sembrava, era un sogno irrealizzabile.

Ora, ricercatori dell'Università di Harvard, Laboratorio di propulsione a getto della NASA, e l'Università di Edimburgo, avere una nuova idea. Piuttosto che cercare di cambiare l'intero pianeta, e se adottassi un approccio più regionale?

I ricercatori suggeriscono che le regioni della superficie marziana potrebbero essere rese abitabili con un materiale, l'aerogel di silice, che imita l'effetto serra atmosferico della Terra. Attraverso modelli ed esperimenti, i ricercatori mostrano che uno scudo di aerogel di silice spesso da due a tre centimetri potrebbe trasmettere abbastanza luce visibile per la fotosintesi, bloccare le radiazioni ultraviolette pericolose, e aumentare le temperature sottostanti permanentemente al di sopra del punto di fusione dell'acqua, il tutto senza la necessità di alcuna fonte di calore interna.

Il documento è pubblicato in Astronomia della natura .

"Questo approccio regionale per rendere abitabile Marte è molto più realizzabile della modifica atmosferica globale, " disse Robin Wordsworth, Assistant Professor di Environmental Science and Engineering presso la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e il Dipartimento di Scienze della Terra e dei pianeti. "A differenza delle idee precedenti per rendere abitabile Marte, questo è qualcosa che può essere sviluppato e testato sistematicamente con i materiali e la tecnologia che già abbiamo."

"Marte è il pianeta più abitabile del nostro Sistema Solare oltre alla Terra, " ha detto Laura Kerber, Ricercatore presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA. "Ma rimane un mondo ostile per molti tipi di vita. Un sistema per creare piccole isole abitabili ci consentirebbe di trasformare Marte in modo controllato e scalabile".

I ricercatori si sono ispirati a un fenomeno che si verifica già su Marte.

A differenza delle calotte polari della Terra, che sono fatti di acqua ghiacciata, le calotte polari su Marte sono una combinazione di ghiaccio d'acqua e CO2 congelata. Come la sua forma gassosa, La CO2 congelata consente alla luce solare di penetrare mentre intrappola il calore. In estate, questo effetto serra allo stato solido crea sacche di riscaldamento sotto il ghiaccio.

"Abbiamo iniziato a pensare a questo effetto serra allo stato solido e a come potrebbe essere invocato per creare ambienti abitabili su Marte in futuro, " ha detto Wordsworth. "Abbiamo iniziato a pensare a che tipo di materiali potessero ridurre al minimo la conduttività termica ma trasmettere comunque quanta più luce possibile".

I ricercatori sono atterrati su aerogel di silice, uno dei materiali più isolanti mai creati.

Gli aerogel di silice sono porosi per il 97 percento, il che significa che la luce si muove attraverso il materiale ma i nanostrati interconnessi di radiazione infrarossa di biossido di silicio e rallentano notevolmente la conduzione del calore. Questi aerogel sono utilizzati oggi in diverse applicazioni ingegneristiche, compresi i Mars Exploration Rovers della NASA.

"L'aerogel di silice è un materiale promettente perché il suo effetto è passivo, " ha detto Kerber. "Non richiederebbe grandi quantità di energia o manutenzione di parti in movimento per mantenere un'area calda per lunghi periodi di tempo."

Utilizzando modelli ed esperimenti che imitavano la superficie marziana, i ricercatori hanno dimostrato che uno strato sottile di questo materiale ha aumentato le temperature medie delle medie latitudini su Marte fino a temperature simili alla Terra.

"Sparsi su un'area sufficientemente ampia, non avresti bisogno di nessun'altra tecnologia o fisica, avresti solo bisogno di uno strato di questa roba sulla superficie e sotto avresti acqua liquida permanente, " ha detto Wordsworth.

Questo materiale potrebbe essere utilizzato per costruire cupole abitative o anche biosfere autonome su Marte su Marte.

"C'è tutta una serie di affascinanti questioni ingegneristiche che emergono da questo, " ha detto Wordsworth.

Prossimo, il team mira a testare il materiale in climi simili a Marte sulla Terra, come le valli aride dell'Antartide o del Cile.

Wordsworth sottolinea che qualsiasi discussione sul rendere Marte abitabile per gli esseri umani e la vita sulla Terra solleva anche importanti questioni filosofiche ed etiche sulla protezione del pianeta.

"Se hai intenzione di consentire la vita sulla superficie marziana, sei sicuro che non ci sia già vita lì? Se c'è, come lo navighiamo, " chiese Wordsworth. "Nel momento in cui decidiamo di impegnarci ad avere umani su Marte, queste domande sono inevitabili".