Non è un gran segreto che molti degli scienziati che si occupano di planetologia si sono dedicati a quel settore di studi ispirati dalla loro passione per la fantascienza. ebbene, si. Molti degli scienziati che in questo momento stanno studiando Marte, la trilogia di fantascienza “Mars” pubblicata negli anni ’90 da Kim Stanley Robinson, è una specie di Bibbia.
La trilogia descrive la colonizzazione e la terraformazione del Pianeta Rosso, ma rileggendola nel 2019, con le nuove conoscenze acquisite, gran parte di ciò che si immaginava nei libri sembra piuttosto inverosimile: siamo ancora molto lontani dal far atterrare il primo essere umano su Marte e terraformare il pianeta per renderlo abitabile sembra davvero un sogno molto lontano .
Sono numerose le proposte avanzate, nel corso del tempo, per trasformare Marte in un pianeta simile alla Terra, ma richiedono enormi capacità industriali e si basano principalmente sulla quantità totale di anidride carbonica accessibile (CO2) sul pianeta e svariate ricerche le hanno ormai bollate come irrealistiche.
Alcuni scienziato, da qualche anno, hanno deciso di adottare un approccio diverso per capire come risolvere il problema. Una cosa che s’impara rapidamente quando si studia il clima passato di Marte, è che non è mai stato simile a quello della Terra, Marte è sempre stato un mondo unico e alieno. Quindi, quando si pensa a come rendere Marte abitabile in futuro, forse bisognerebbe ispirarsi proprio alla storia del pianeta rosso.
Un processo naturale su Marte – il cosiddetto effetto serra allo stato solido – è di particolare interesse, in quanto è in grado di riscaldare intensamente strati di ghiaccio appena sotto la superficie nelle calotte polari di Marte ogni estate. Questo effetto si verifica quando la luce visibile viene trasmessa all’interno di un materiale termoisolante, dopodiché il calore viene intrappolato e può verificarsi un riscaldamento importante.
Ispirati da questo processo, alcuni ricercatori si sono prefissi di capire quanto si potrebbe riscaldare Marte utilizzando sottili strati di materiale solido traslucido sulla superficie. Per portare avanti i loro esperimenti, i ricercatori hanno usato aerogel di silice, un materiale esotico incredibilmente isolante, a bassissima densità (è composto per oltre il 97 percento di aria) e quasi trasparente alla luce visibile, cosa che lo rende un candidato ideale per la creazione di un forte effetto serra, perlomeno a livello locale.
La NASA già utilizza l’aerogel di silice per isolare l’interno dei rover su Marte, tra le altre cose. Attraverso una combinazione di esperimenti di laboratorio, modellistica e teoria dei primi principi, è stato scoperto che uno strato di due o tre centimetri di spessore di questa roba posta sopra o non molto al di sopra della superficie marziana sarebbe sufficiente per mantenere lo strato sottostante sufficientemente caldo da far crescere alghe o piante e bloccare le radiazioni UV più pericolose. Rendere Marte abitabile, almeno in alcune location, potrebbe essere un obiettivo molto più realizzabile di quanto si pensasse in precedenza.
Quali sono i prossimi passi? Lo studio dimostra che la fisica di base di questa idea è solida, ma c’è ancora molto lavoro da fare per capire come potrebbero essere costruiti su Marte Habitat reali seguendo questo approccio. L’aerogel di silice è piuttosto fragile, quindi per consentire un’adeguata protezione e mantenere una pressione interna adatta dovrebbe essere modificato o combinato con altri materiali. C’è anche la domanda su come produrre l’aerogel di silice su Marte. Si tratta di una sostanza molto leggera, cosa favorevole al trasporto dalla Terra, ma l’obbiettivo finale è riuscire a produrlo direttamente su Marte.
Un approccio industriale standard prevede una fase di essiccazione della CO2 ad alta pressione, utilizzando la CO2 atmosferica. Tuttavia, è notevole che alcuni organismi sulla Terra sono incredibilmente abili nel manipolare la silice su scale nanometriche (spugne di vetro e fitoplancton di diatomee sono solo due esempi). Speculativamente, è possibile che alcuni organismi possano essere adattati per produrre da soli materiale simile alla silice-aerogel, portando a una biosfera che aiuta a sostenere un ambiente abitabile.
In termini pratici, ora il programma è quello di concentrarsi sul miglioramento della gamma e della sofisticazione degli esperimenti di laboratorio e sull’esecuzione dei test iniziali sul campo.
Marte è unico, ma ci sono alcuni luoghi inospitali sulla Terra che sono piuttosto simili, tra cui il deserto di Atacama, in Cile, e le valli asciutte dell’Antartide. Se riusciremo a dimostrare la realizzabilità d questa idea su siti come questi, probabilmente saremo in grado di fare lo stesso sulla superficie marziana.
Dopodiché, il più grande ostacolo rimasto sarà la protezione planetaria: qualsiasi piano per portare la vita su Marte deve evitare di contaminare i luoghi in cui potrebbe esserci già vita autoctona. Questo sarà molto più facile con un tipo di approccio regionale e scalabile che sta venendo proposto in qualsiasi scenario globale di terraformazione.
In ogni caso, la protezione di aree potenzialmente in grado di ospitare vita autoctona deve restare una precedenza su qualsiasi programma di terraformazione. Siamo ancora molto lontani dal creare habitat autosufficienti fattibili su altri pianeti. Ma per la prima volta, la nostra ricerca apre un percorso plausibile per pensare di realizzarla nei decenni futuri, o secoli, se decideremo di farlo.
Beh, pensiamo valga la pena eccitarsi all’idea, soprattutto perché non sarà necessario usare le bombe nucleari, come pensa Elon Musk.