Terraformazione di Marte: fantascienza o possibile con la tecnologia attuale?

Con terraformazione di Marte si indica una ipotetica procedura di ingegneria planetaria che trasformi il clima, il suolo e l'atmosfera del pianeta rosso in modo da renderlo abitabile per la specie umana e altre forme di vita terrestri. Marte infatti diventò inabitabile circa 3 miliardi di anni fa, quando perse buona parte del suo campo magnetico, della sua atmosfera e l'acqua liquida in superficie. Il processo di terraformazione si baserebbe sullo sfruttare l'effetto serra generato dal rilascio in atmosfera delle grandi quantità di anidride carbonica (CO₂) intrappolate nel suolo e nelle calotte polari marziane per ripristinare un'atmosfera che permette la presenza di acqua liquida in superficie. La terraformazione marziana è impossibile con le tecnologie attuali: al momento è pura fantascienza.
L'altro pianeta di cui si accenna spesso alla sua terraformazione è Venere, per questioni di somiglianza nella gravità superficiale, di vicinanza alla Terra e di presenza di una spessa atmosfera. Tuttavia, Venere presenta delle sfide maggiori di quelle di Marte, visto che terraformarlo richiederebbe la costruzione di uno scudo solare per ridurre la temperatura del pianeta e la rimozione della grande quantità di CO₂ presente nella sua atmosfera.

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Le strategie per terraformare Marte

Passiamo in rassegna i principali metodi proposti per la terraformazione marziana: dallo slogan «Nuke Mars» di Elon Musk al rilascio diretto di gas serra nell'atmosfera del Pianeta Rosso fino alla creazione di una magnetosfera marziana.

Bombardamento nucleare delle calotte polari

Una delle ipotesi più bizzarre per terraformare Marte è quella proposta dal magnate Elon Musk, che prevede il bombardare con ordigni a fusione nucleare le calotte polari di Marte in modo da rilasciare CO₂ e vapore acqueo in atmosfera e sfruttare l'effetto serra da essi generato.

Ci sono però almeno tre punti che la rendono impraticabile. Il primo è che le esplosioni nucleari innalzerebbero talmente tanti detriti dal suolo da creare una spessa coltre di polveri in atmosfera che bloccherebbe completamente la luce solare, causando l'esatto opposto dell'effetto desiderato. Il secondo è che gli studi NASA suggeriscono che i gas rilasciati dalle calotte polari sarebbero semplicemente insufficienti a creare l'effetto serra sperato, portando solo ad un raddoppio della pressione atmosferica marziana. Il terzo è l'eventuale fallout radioattivo generato dalle esplosioni nucleari, che può tuttavia essere mitigato utilizzando facendo esplodere le testate al di sopra dell'atmosfera.

Rilascio diretto di altri gas serra

Poiché la CO₂ intrappolata nel suolo e nelle calotte di Marte non è sufficiente a generare il necessario effetto serra, ci sono quindi state proposte per introdurre nell'atmosfera marziana altri gas serra.

Tra questi abbiamo il metano e altri idrocarburi, che tuttavia possono esistere nell'atmosfera marziana solo per un periodo limitato di tempo (0,6-4 anni) prima di essere distrutti, oppure gas serra particolarmente efficaci, come l’esafluoruro di zolfo, i clorofluorocarburi (CFC) o i perfluorocarburi (PFC). Tuttavia questi ultimi dovrebbero essere prodotti in loco, con un significativo sforzo industriale che richiederebbe una quantità enorme di energia.

Un'altra bizzarra ipotesi è quella di introdurre altre sostanze volatili come l'ammoniaca (NH₃) per aumentare la densità dell'atmosfera. Tuttavia, ciò deve essere fatto utilizzando fonti esterne, per cui alcuni hanno proposto di bombardare Marte con asteroidi massicci contenenti ammoniaca come fonte di azoto. Tuttavia, un bombardamento meteorico causerebbe il rilascio di detriti in atmosfera, oscurandola come nel caso del bombardamento nucleare.

Ripristino di una magnetosfera

Marte non possiede un forte campo magnetico planetario che lo protegga dal vento solare, che strappa via atomi e molecole dell'atmosfera rendendola sempre più rarefatta. Attualmente la pressione atmosferica marziana è poco meno dell'1% di quella terrestre. Ogni sforzo di terraformazione richiede quindi necessariamente anche una strategia per ripristinare il campo magnetico marziano.

Tra le strategie proposte c'è la creazione di una fascia di particelle cariche attorno al pianeta dentro cui si vada a far scorrere una corrente elettrica, usando onde elettromagnetiche e di plasma, al fine di generare un campo magnetico planetario. Altre proposte riguardano l'utilizzo di anelli artificiali di materiale superconduttore o la creazione un campo di dipolo magnetico nel punto di Lagrange L1 di Marte (punto di stabilità gravitazionale). Tuttavia, ognuna di queste tecniche va oltre le capacità tecnologiche umane attuali.

Quanto tempo è necessario per terraformare Marte

Per riscaldare Marte in modo significativo sarebbe necessaria più anidride carbonica di quella rilasciata dagli esseri umani nel corso della storia. Inoltre, studi della NASA hanno dimostrato che pur estraendo tutta l'anidride carbonica intrappolata nel suolo e nelle calotte di Marte, si ripristinerebbe un'atmosfera che ha solo il 7% della pressione terrestre, senza contare che questa verrebbe persa nel tempo a causa della mancanza di un campo magnetico planetario.

Tutto ciò è sfortunatamente ben oltre la tecnologia attuale a nostra disposizione. Supponendo tuttavia di riuscire a rilasciare tutta l'anidride carbonica e a fermare la perdita di atmosfera con un campo magnetico planetario, su tempi scala delle centinaia di anni sarebbe possibile ripristinare fino ad 1/7 dell'acqua liquida che una volta riempiva gli oceani di Marte e recuperare quindi alcuni aspetti di quel periodo di abitabilità. Altre tecniche invece che impediscono solamente la perdita di atmosfera e che quindi permettono la lenta formazione di una atmosfera più spessa col tempo, richiederebbero 10 milioni di anni solo per raddoppiare l’attuale atmosfera di Marte.

Una alternativa più realistica a cui la NASA sta già lavorando da diversi anni è l'ecopoiesi, ovvero la creazione artificiale di un ecosistema in un pianeta altrimenti sterile. Questo consiste nello sviluppo di biosfere sigillate che impiegano colonie di batteri ed alghe in grado di produrre ossigeno. L'utilizzo di questa tecnica non è inteso su scala planetaria, ma piuttosto per la creazione di ambienti isolati per la sostentazione delle missioni umane.

Pro e contro della terraformazione di Marte: quali sono i possibili vantaggi e obiezioni

L'idea di terraformare Marte è giustificata dal fatto che è il pianeta più simile alla Terra nel Sistema Solare. Le missioni di esplorazione hanno infatti scoperto che, almeno fino a circa 3 miliardi di anni fa, Marte ospitava acqua liquida, con un'atmosfera densa come quella terrestre. Inoltre, Marte è al bordo della zona di abitabilità del Sistema Solare, con un suolo e una atmosfera che contengono molti dei principali elementi cruciali per la vita, tra cui zolfo, azoto, idrogeno, ossigeno, fosforo e carbonio.

I sostenitori della terraformazione di Marte ritengono che esso sia un passo fondamentale per la sopravvivenza a lungo termine dell'umanità. Terraformare un altro pianeta potrebbe infatti dissipare le preoccupazioni riguardo all'esaurimento delle risorse sulla Terra dovute al nostro stile di vita e al sovrappopolamento, riducendo così le probabilità di estinzione del genere umano. Inoltre, sarebbe un passaggio che ci catalogherebbe come specie interplanetaria a tutti gli effetti.

Questioni etiche legate alla eventuale presenza di forme di vita autoctone sono invece le obiezioni più comuni portate avanti dagli oppositori alla terraformazione di Marte.