Científicos presentan un método revolucionario para calentar Marte con unas nanopartículas similares a la purpurina, lo que abre las puertas a la vida en el planeta rojo. El nuevo enfoque para calentar este planeta podría ser cinco mil veces más eficiente que los propuestos anteriormente.
Desde que nos enteramos de que la superficie de Marte es fría y está muerta, la gente se ha preguntado si hay alguna forma de hacerla más acogedora para la vida. La temperatura en la superficie marciana varía considerablemente en función de la ubicación y la hora del día, aunque la media se sitúa en torno a los sesenta grados bajo cero. En comparación, el promedio terrestre es de catorce por encima de cero.
Durante el día, la temperatura marciana puede subir hasta los 20 °C, eso sí, en el ecuador y solo en verano, mientras que las mínimas nocturnas pueden rondar fácilmente los -80 °C.
En un innovador estudio publicado en Science Advances, investigadores de la Universidad de Chicago, la Universidad Northwestern y la Universidad Central de Florida, todas en Estados Unidos, proponen un método revolucionario para subir las temperaturas marcianas, un primer paso para terraformar el planeta rojo.
Terraformar Marte, de la ciencia ficción a las revistas de ciencia
La terraformación de Marte se refiere a la idea de modificar deliberadamente el entorno de este planeta con el fin de hacerlo habitable para los seres humanos y otras formas de vida terrestres. Este concepto implica una serie de técnicas y procesos de ingeniería planetaria que transformarían la atmósfera, el clima y el suelo del planeta rojo para teñirlo de verde y azul.
El término terraformación es hijo de la ciencia ficción. Fue acuñado por el escritor Jack Williamson, y lo empleó por primera vez en su relato Collision Orbit, que fue publicado en 1942 en la revista Astounding Science Fiction.
Medio siglo después, el escritor estadounidense Kim Stanley Robinson aborda la terraformación y colonización de Marte, a medio camino entre la imaginación y la prospectiva científica, en la trilogía Marte Rojo, Marte Verde y Marte Azul. Gracias a la ingeniería genética, el científico Saxifrage Sax Russell diseña un alga capaz de resistir la temperatura extrema de Marte y convertir la atmósfera en aire respirable.
Elon Musk propone bombardear Marte con misiles
Desde entonces, la idea de convertir Marte en una segunda Tierra, con una atmósfera densa y respirable, unas temperaturas amables y agua en abundancia, ha sido explorada y desarrollada ampliamente en la literatura y el cine de ciencia ficción, así como en discusiones científicas sobre la colosal empresa de colonizar el espacio.
En esta dirección apunta, por ejemplo, el ambicioso proyecto anunciado por Elon Musk: bombardear Marte con misiles nucleares para desencadenar el calentamiento global que acabaría, según el fundador de la compañía de transporte espacial Space X, con el asentamiento de colonias humanas duraderas en el planeta rojo.
Sin llegar a estos extremos, la nueva apuesta para subir el mercurio en Marte utiliza partículas de polvo artificiales, que serían liberadas de forma masiva en su atmósfera. De este modo, se podría atrapar el calor solar y calentar el planeta rojo en más de 10 °C, hasta unas temperaturas adecuadas para la proliferación de la vida microbiana, un primer paso crucial para hacer de Marte un planeta habitable.
La estrategia propuesta por los científicos de Estados Unidos para calentar Marte de forma global es cinco mil veces más eficaz que los planes conocidos hasta la fecha, lo que representa un importante salto adelante en nuestra capacidad para modificar el entorno marciano.
Científicos proponen llevar a Marte amoniaco, hidrocarburos o hidrógeno
Lo que distingue a este nuevo plan de terraformación del resto es el uso de recursos fácilmente disponibles en Marte. En las propuestas anteriores, la activación dependía de la extracción de ingredientes que escasean en el planeta rojo o de la importación de materiales de la Tierra, como amoniaco, hidrocarburos o hidrógeno, o de otros planetas, caso del agua en forma de hielo donado por asteroides o las lunas de Júpiter y Saturno.
La estrategia del polvo artificial llevaría décadas. Pero parece logísticamente más fácil que otras fórmulas propuestas hasta ahora.
En palabras de Edwin Kite, profesor de Ciencias Geofísicas de la Universidad de Chicago y coautor del estudio publicado en Science Advances, «esto sugiere que la barrera para calentar Marte y permitir la existencia de agua líquida no es tan alta como se pensaba».
Por qué se ha elegido Marte para la terraformación
Hay que decir que la argumentación científica para elegir Marte sobre otros posibles objetivos de terraformación se asienta en la presencia actual de agua en Marte y en una historia geológica que sugiere que en el pasado albergó una atmósfera densa similar a la de la Tierra.
El entorno marciano está plagado de desafíos para la ciencia y la tecnología de la terraformación, debido a las características del planeta. Por ejemplo, sus niveles de luz reducidos (alrededor del 60% de la Tierra); su baja gravedad superficial (38% de la de la Tierra); su débil presión atmosférica (alrededor del 1% de la de la Tierra); sus intensas radiaciones ionizante solar y cósmica en la superficie; su suelo tóxico o su atmósfera irrespirable.
Los astronautas no pueden respirar aire de Marte y hacer que el planeta sea adecuado para que los humanos caminen por la superficie sin ayuda tecnológica requiere de mucho más trabajo. Pero tal vez se puedan sentar las bases de ello haciendo que el planeta sea habitable para microorganismos y vegetales que vayan, poco a poco, añadiendo oxígeno a la atmósfera, como hicieron con la Tierra durante su historia geológica.
Plantas terrestres en Marte para generar oxígeno
En su libro de 1980 Cosmos, el astrobiólogo y divulgador científico Carl Sagan ya propuso la idea de usar plantas terrestres en Marte para generar oxígeno y, por ende, hacer posible la vida humana en su superficie. Y en un artículo publicado en 1971, Sagan sugería vaporizar el polo norte del planeta rojo para aumentar la presión atmosférica y provocar un efecto invernadero a escala planetaria.
El trabajo de Sagan inspiró, sin duda alguna, a otros investigadores y futuristas a tomar en serio la idea de la terraformación. Por ejemplo, un artículo publicado en 1919 en la revista Nature Astronomy proponía enlosar una parte de la superficie rica en hielo de Marte con baldosas de un aerogel transparente de sílice. Un escudo que podría permitir que la vida fotosintética sobreviva allí con una mínima intervención posterior.
La mayor parte de los expertos coinciden en que cualquier plan para hacer que Marte sea habitable ha de empezar por calentar su superficie. Una estrategia para conseguirlo podría ser el mismo método que los humanos están utilizando involuntariamente aquí en la Tierra: liberar material a la atmósfera, lo que aumentaría el efecto invernadero natural del planeta rojo y atraparía el calor solar en su superficie cubierta por el fino regolito.
El polvo de Marte es rico en hierro y aluminio
El problema es que se necesitarían toneladas de estos materiales. Los planes anteriores dependían de llevar gases de la Tierra a Marte, o intentar extraer de Marte una gran masa de ingredientes que no son muy comunes allí. Ambas son propuestas costosas y difíciles de ejecutar.
Pero el equipo de las universidades de Chicago, Northwestern y Florida se preguntó si podría hacerse procesando materiales que ya existen en abundancia en Marte.
Gracias a róveres como el Curiosity, sabemos que el polvo de Marte es rico en hierro y aluminio. Por sí solas, estas partículas de polvo no son adecuadas para calentar el planeta; por su tamaño y composición, tienden a enfriar ligeramente la superficie en lugar de calentarla. Pero si los científicos lograsen diseñar partículas de polvo con formas o composiciones diferentes, tal vez podrían atrapar el calor de forma más eficiente.
Rociar Marte con nanovarilla del tamaño de la purpurina
Con esta idea en mente, los investigadores se remangaron las mangas de las camisas y se pusieron manos a la obra. Diseñaron partículas conductoras con forma de varillas cortas, similares en tamaño a la purpurina comercial. Estas partículas, de unos 9 micrómetros de largo, están concebidas para que una vez liberadas atrapen el calor que se escapa del planeta rojo y dispersen la luz solar hacia la superficie. Este efecto permitiría, por un lado, derretir el hielo y, por otro, potenciar el efecto invernadero natural de Marte.
«La interacción de la luz con objetos de longitud de onda inferior resulta fascinante —afirma Samaneh Ansari, la autora principal de esta idea y estudiante de posgrado del grupo del profesor Hooman Mohseni, en la Universidad Northwestern. Y añade—: Y lo que es más importante, la ingeniería de nanopartículas puede producir efectos ópticos que superen con creces lo que se espera convencionalmente de partículas tan pequeñas».
Mohseni cree que lo que su equipo ha logrado es solo arañar la superficie de algo muy grande: «Estamos convencidos de que es posible diseñar nanopartículas con mayor eficiencia, e incluso que sean capaces de cambiar dinámicamente sus propiedades ópticas».
Un caudal de 30 litros para calentar Marte 10ºC
«Para calentar globalmente el planeta se necesitarían millones de toneladas, pero hablamos de una cantidad cinco mil veces inferior con los materiales que proponen otras ideas —afirma Kite. Y continúa—: Esto aumenta significativamente la viabilidad del proyecto».
Los cálculos indican que si las partículas se liberaran en la atmósfera de Marte de forma continua con un caudal de 30 litros por segundo, el planeta se calentaría más de 10 °C, y el efecto podría notarse en tan solo unos meses. Asimismo, el calentamiento sería reversible, y se detendría en pocos años si se detuviera la liberación.
Obviamente, tal y como apuntan los autores de esta idea, queda mucho trabajo por hacer. No saben exactamente cómo de rápido escaparía el polvo modificado de la atmósfera de Marte. Este tiene agua y nubes y, a medida que se calienta, es posible que el agua comience a condensarse cada vez más alrededor de las partículas y estas vuelvan a caer a la superficie en forma de lluvia.
Un paso anterior a crear una atmósfera marciana respirable
«Las retroalimentaciones climáticas son realmente difíciles de modelar con precisión —advierte Kite en una nota de prensa de la Universidad de Chicago—. Para implementar algo como esto, necesitaríamos más datos tanto de Marte como de la Tierra, y tendríamos que proceder lenta y reversiblemente para asegurarnos de que los efectos funcionan como se pretende».
Aunque rociar el planeta rojo con esta nanopurpurina representa un importante salto adelante en la investigación de la terraformación, los investigadores subrayan que el estudio se centra en el calentamiento de Marte a temperaturas adecuadas para la vida microbiana y, posiblemente, el cultivo de alimentos, no en la creación de una atmósfera respirable para los seres humanos.
«Esta investigación abre nuevas vías de exploración y puede acercarnos al sueño largamente acariciado de establecer una presencia humana sostenible en Marte», concluye Kite.
