火星をテラフォーミングできるかどうかをめぐって、イーロン・マスクが最終的にツイッターで戦争に巻き込まれることは避けられないように思われました。あなたが Twitter を使っているとき、彼は Businessweek にこう言いました。 2018 年 7 月、あなたは「ミーム ウォー ランド」にいます。 「基本的に、あなたが私を攻撃するなら」と彼は言いました。
SpaceX の CEO 兼主任設計者である Musk は、火星を手始めに「生命を多惑星化」したいと考えています。 「それを実現するには、火星での生活に対する公的支援が不可欠です」と彼は先週ツイートしました。火星は比較的地球に近く、かつては地表の海と川を抱えていましたが、今でも氷と地下の湖があります。その天気も驚くほど働きやすいです。火星の表面温度範囲 (華氏 -285 ～ 88 度) は、地球 (華氏 -126 ～ 138 度) からそれほど離れていません。問題は、火星の大気が現在 0.006 バールの圧力を持っていることです。ここで、1 バールは地球の海面での標準的な大気圧です。これは、危険なレベルの放射線が抑制されずに地表に到達することを意味するだけでなく、人間が体液を沸騰させないようにするには、少なくとも 0.063 バールが必要です (これはアームストロング限界と呼ばれます)。
地球の気候、地形、または生態系を生命にとってより適したものに変える、テラフォーミングを開始します。火星の大気の圧力をエベレスト山頂のすぐ上の圧力 (0.337 バール) に上げることができれば、呼吸マスクだけで火星の表面を歩くことができます。与圧された宇宙服は必要ありません。これは弱いテラフォーミングと呼ばれるかもしれません:温室の外の土壌で植物を成長させません.
そのためには、科学者がこれまでに火星の表面で発見したよりも多くの窒素が必要です。また、火星の空気を吸うこともできません。しかしマスクは、少なくとも弱いテラフォーミングは可能だと考えている。「実際、2016 年にメキシコで開催された国際宇宙会議で彼は聴衆にこう語った。液体の海です。」
いいえ、すぐにではありません。少なくとも、これは NASA の Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) 宇宙船の主任研究者であり、コロラド大学ボルダー校の宇宙科学者である Bruce Jakosky の最新の見解によるものです。彼によると、テラフォーミングの人気の高まりは、マスク氏の影響もあり、ボルダー大学の地質学者であるクリストファー・エドワーズ氏とともに、テラフォーミングが実現可能かどうかを判断するよう説得したという。彼らの答え：いいえ、「現在の技術では不可能です」。 2018 年 7 月 Nature Astronomy 論文で、彼らはマスクに直接言及し、火星の極地の氷冠を破壊することによってテラフォーミングするという彼の考えを打ちのめしました。凍結した二酸化炭素の量2 放出されても暴走的な温室効果を引き起こすには十分ではない、と彼らは主張する。その直後、発見 雑誌は、見出しにリンクするツイートでマスクを選び出しました：「ごめんなさい、イーロン。 CO2が足りない テラフォーム・マーズへ。」
だからマスクは反撃した。 「大量の CO2 があります 火星では土壌に吸着され、加熱すると放出されます」と彼は Discover でツイートしました。 . 「人工または自然（太陽）融合による十分なエネルギーがあれば、ほぼすべての大きな岩体をテラフォーミングできます。」翌日、マスクは Twitter で Discover に 2 回返信しました。 彼のコメントに反論するツイート。まず、彼は次のようにツイートしました。私はあなたの専門家に会い、クリス・マッケイ @NASA を上げます。」それから 3 分後:「科学」に続いて、絵文字のハート、顕微鏡、流れ星、そしてマッケイが共著した「テラフォーミング マーズのための技術的要件」というタイトルの 1993 年の論文へのリンクが続きます。
なぜ Musk は、他の専門家よりも NASA Ames Research Center の惑星科学者である McKay を信頼したのでしょうか?私はマッケイに、ジャコスキーとエドワーズの Nature Astronomy を見たことがあるかどうか尋ねました。 紙。この論文は、2014 年以降の MAVEN と 2003 年以降の火星探査機マーズ エクスプレスが、火星が大気の一部を宇宙に失うことをリアルタイムで観測しており、マーズ リコネサンス オービターとマーズ オデッセイ宇宙船が「炭素の豊富さ」を分析したことを指摘しています。 -ベアリングミネラルとCO2の発生 極地の氷で。」彼らによると、これらの新しいデータ ポイントは、まず、火星の太古の厚い大気の大部分が宇宙空間に失われ、ではなく失われたことを示しています。 まだ検出されていない CO2 の浅い貯留層に戻されます 表面下;次に、CO2 の量に関係なく 地面に放置された場合、大気中に「アクセスできないため、容易に動員できません」。
「私はこの論文を知っています」とマッケイは言いました。 , N2 、および H2 火星のO.残念ながら、この問題を解決する新しいものは何もありません。」 McKay の意見では、Jakosky と Edwards が指摘する新しいデータは十分ではありません。
マッケイは、Nature に掲載された 1991 年の論文に注目しました。 2 人の同僚、オーウェン トゥーンとジェームズ キャスティングと共に、「火星を居住可能にする」というタイトルで、火星の二酸化炭素、水、窒素の量と分布がどのように不明確であるかについて彼が結論付けたことは、今日でも真実である、と彼は私に語った。 「CO2 の量については、まだ非常に不確実です。 表面下の。良いデータがなく、それを得るには深く掘り下げる必要があります。」彼は、短期的なテラフォーミングは不可能であるというジャコスキーとエドワーズの結論は「時期尚早」であると述べました。
この見方は彼だけではありません。 McKay には、1993 年のテラフォーミングに関する論文の共著者である Robert Zubrin が参加しています。ズブリンは、火星のテラフォーミングを提唱する非営利団体であるマーズ ソサエティの航空宇宙エンジニアであり、著者であり、創設者でもあります。そこに文明を築くことは、地球上で「人類文化の強さと活力を増す」だろう、とズブリンはNBCニュースに語った.彼はまた、NASA の宇宙計画の目標は火星であるべきだと主張しています。
ズブリンに、ヤコスキーについてどう思うか尋ねてみてください。たとえば、Jakosky が Nature Astronomy で強調した結果 論文によると、古代火星の大気中の CO2 の少なくとも 75% は そのうちの 0.5 バールは、数十億年前に浮遊し、太陽風や極端な紫外線などによって追い出された可能性があります。火星が大気中の CO2 の少なくとも 75% を失った場合 つまり、ヤコスキーによれば、その初期の厚い大気は、人間が動員できるほど十分に地表近くの地面に蓄えられていたということです。ジャコスキーとエドワーズは、「明らかに、一度ガスが宇宙に失われると、それを再び大気中に動員することはできなくなります」と書いています。わずかな量のCO2しか残さない彼らへ 地面に放置:0.020 バー。
Jakosky は次のように 75% の損失を計算します:今日観測された太陽風と紫外線の活動が過去にも活動していたと仮定します。 -星のように）。次に、今日の火星の大気中の炭素 13 対 12 の比率を取り、それを地上の炭素 13 対 12 の比率と比較します。大気中の重い同位体はくっつきやすく、軽い同位体は飛び去る傾向があるため、大気中の CO2 より重い同位体が濃縮されている場合、地上の炭素とは異なります。この違いは、火星の大気中の CO2 の少なくとも 4 分の 3 が 宇宙への損失は、古代の CO2 を除去するための主要なプロセスでした。 温室の雰囲気。」これは、Zubrin と McKay が支持する、別のプロセスで CO2 を除去できた可能性があるという考えに反するものです。 大気中から放出されたが、地球上に維持された — 土壌への吸着、CO2 として凍結 氷、または炭素含有鉱物に閉じ込められます。
これは、ズブリンとマッケイにとって、ジャコスキーが既知のデータと矛盾しているように見えるところです. 0.5 bar の大気 CO2 損失は、たとえ決定的でなくても公正な評価である、と McKay と Zubrin は私に語った。 (McKay:「彼らが実際に CO2 を測定しているかどうかについては議論があります。 損失または単に O2 損失。"ズブリン:「その主張には物議を醸していますが、少なくともその場合 [Jakosky] はデータに基づいて主張しているため、それを通過させます。」) 彼らが同意していないのは、Jakosky の炭素同位体分析です。ズブリンは、0.5 bar の大気 CO2 では不可能だと言いました。 火星の元の大気全体の 75% 以上を表す損失は、「古代火星の液体水に関する入手可能なデータに基づくと、火星には少なくとも 2 バールの CO2 があったに違いない」ためです。 」 惑星を包み込む（当時の地上ベースの量は不明）。もしそうなら、ジャコスキーとは反対に、どこかの浅い地盤の堆積物にバーをはるかに超えた量が残っているだろう.
さらに、Zubrin は、科学者は惑星の元の炭素 12 対 13 の比率が何であったかを知らないと指摘し、Jakosky は彼の論文で多かれ少なかれ認めている. (彼は、火星の隕石から古代火星の比率を推定しています。) 最も重要なことは、Jakosky は「地下土壌の C12/C13 比率が何であるかを知らない」ことです、と Zubrin は付け加えました。 「大気の比率とは大きく異なる可能性があります。なぜなら、ほとんどの CO2 岩盤を覆っている未固結の岩石物質の層であるレゴリスに固定されていた.「数十億年前、大気のほとんどが宇宙に失われたが、2つの貯水池にはまったく異なる内容が残っていた.マッケイはこれに反論した。 「同位体データは、大気と交換する炭素貯留層にのみ言及しています」と彼は言いました。 「炭酸岩とCO2 大気から隔離された氷床は、表面の炭素同位体比では示されません。」
たとえば、南極の氷冠は、孤立した堆積物が存在する地域の 1 つです。 「これらは十分に理解されておらず、その範囲も完全には決定されていません」とマッケイは言いました。彼は、2016 年の研究で、科学者が火星偵察オービターの浅瀬レーダー装置を使用して遠隔地からこの地域をマッピングし、十分な量の地下 CO2 があることを発見したことを指摘しました。 氷が気化した場合、火星の大気圧を 2 倍の 0.012 バールにします。
もちろん、これは人間が与圧服なしで火星を歩くことを可能にするのに十分な量にはほど遠い. CO2のさらに多くの堆積物 大気中に放出できるものを見つけなければなりません。南極の鉱床は「比較的若い」とマッケイ氏は述べた。 「しかし、古い、より深い堆積物が存在する可能性があります。」彼にとって、MAVEN とマーズ エクスプレスの宇宙船からの結果は「プラス」です。 その歴史の初期に」と彼は言った。何十億年もの間埋もれていた浅い地盤の堆積物に、「だからそこに棒がまだ残っているにちがいない」。
これをジャコスキーに渡した。彼は、CO2 はほとんどないと信じていると答えました (約 0.020 bar 相当) 蒸発する可能性がある表面またはその近くに残っています。この推定は、彼の大気中の CO2 の両方に基づいています。 -損失分析と大量の CO2 人間が 10 センチメートルの深さまで調べたところ、表面にはヒントがありませんでした。また、火星のグランド キャニオンであるマリネリス渓谷のような衝突クレーターや大規模な海溝など、他の 6 か所の場所でも露出していません。これら 2 種類の表面の特徴は、さまざまな深さの地殻の層を示しています。
つまり、埋められた CO2 届きにくい場所では、さらに深くする必要があります。 「見えないものについて仮定をしなければならない」とジャコスキーは私に言った。 「深部炭酸塩」CO2 が大量に埋まっている可能性があります まだ火星に残されていますが、到達できません。 「炭酸塩堆積物の量に正式な上限はありませんが、炭酸塩堆積物は、私たちが観察していない、または観察できない場所に優先的に隔離されていると常に主張できますが、そのような堆積物は地質学的に信じがたいものであり、テラフォーミングのためにアクセスすることは困難または不可能です。」彼とエドワーズは書いています。
同じ情報からのマッケイの指摘は、それほど悲観的ではなく、決定的なものでもありません。 「残念ながら、過去 20 年間、火星の地下についてはあまりわかっていませんでした。もっとデータをください」と彼は私に言った。 「この惑星は地球の大陸の大きさで、場所によって大きく異なって見えます。」ズブリンは私に、1890 年に誰かが火星にいて、一度も掘削したことがないのに地球の石油埋蔵量を見積もったと想像するように勧めました。 「ばかげている、ばかげている」
Jakosky が間違っていて、火星に埋もれた CO2 に相当する複数のバーが実際に存在する場合 アクセスできれば、火星を急速にテラフォーミングできる可能性があります。 「私たちの温室効果ガスの放出が地球をどれだけ急速に温暖化させているかから判断すると、100 年以内に火星を温暖な気候状態に移行させることができます」とマッケイは彼のノーチラスで説明しました。 特徴。 「最も効率的な技術は、毒性がなく、オゾン層の発達を妨げず、太陽の紫外線による破壊に抵抗する、クロロフルオロカーボンまたはより良いパーフルオロ化合物などの超温室効果ガスを生成することです.火星の岩石にフッ素が存在することが好奇心によって確認されたので、成分はすべてそこにあります。」
2001 年の論文で、McKay と航空エンジニアの Margarita Marinova (現在は SpaceX の上級火星および車両システム開発エンジニア) は次のように書いています。火星の温度を華氏約 9 度上昇させるのに十分な [パーフルオロカーボン]。 「これは、100 年間稼働する 500 MW (小型原子炉のサイズ) を消費する 250 の施設に相当します。」農業など、植民地の他のニーズに対応する人員に加えて、これらの施設に人員を配置するために多くの人員が必要になります。ズブリンは、大規模なテラフォーミングを開始するには、50 万人から 100 万人が必要になると考えています。
火星をテラフォーミングできるかどうかにかかわらず、すぐに火星を訪れるようです。 Musk は、SpaceX の Starship を使用してそこに到達する計画を立てています。それらのいくつかは、着陸後に「マーズ ベース アルファ」を形成します。オーストラリアでは、彼は基地が町へ、そして都市へと成長する様子を描いた写真と一緒にそれを聴衆に見せました.最終的に、火星の新しい住人は火星をテラフォーミングするだろうと彼は言った. 「素敵な場所」になります。
Brian Gallagher は の副編集者です。 ノーチラス。 Twitter で彼をフォロー @bsgallagher .
この記事は、2018 年 10 月の「In Plain Sight」号に初めて掲載されました。
