В дискуссиях о терраформировании часто возникает распространённое заблуждение: считается, что без создания мощного магнитного поля, подобного земному, любые попытки преобразования планет обречены на провал. Однако такой взгляд не имеет под собой достаточных научных оснований и преувеличивает роль магнитосферы.
Основные опасения обычно сводятся к двум пунктам: что магнитное поле защищает от космической радиации и что оно предотвращает улетучивание атмосферы в космос. Оба утверждения верны лишь отчасти, и при детальном рассмотрении выясняется, что их влияние на проекты терраформирования сильно переоценено.
Защита от радиации: роль атмосферы и магнитного поля
Для начала важно понять, что подразумевается под «радиацией». Её можно разделить на два основных типа: электромагнитное излучение и корпускулярное (поток частиц).
К электромагнитному излучению относится, в том числе, видимый свет, а его самая высокоэнергетическая форма — это гамма-лучи, возникающие при ядерных реакциях. Магнитное поле планеты не взаимодействует с электромагнитным излучением и не может служить от него защитой. От гамма-излучения защищает прежде всего плотная атмосфера и грунт.
Корпускулярная радиация — это поток заряженных частиц, таких как электроны и протоны, составляющих так называемый солнечный ветер. Вот на них магнитное поле действительно влияет, отклоняя их к полюсам и удерживая в радиационных поясах. Однако ключевой момент заключается в том, что с этой задачей не менее эффективно справляется и плотная атмосфера. Заряженные частицы, такие как электроны (бета-лучи) или альфа-частицы (ядра гелия), поглощаются даже небольшими толщинами вещества — несколькими сантиметрами воздуха или листом бумаги.
Таким образом, для организмов на поверхности планеты с восстановленной плотной атмосферой наличие или отсутствие глобального магнитного поля не будет иметь решающего значения для радиационной безопасности. Основную защитную функцию берёт на себя сама атмосфера.
Потеря атмосферы: расчёты в масштабах миллионов лет
Второй важный аргумент касается удержания атмосферы. Да, солнечный ветер, бомбардируя верхние слои атмосферы, способствует её постепенной эрозии — разрушению молекул и улетучиванию лёгких элементов, вроде водорода, в космос. Именно этот процесс, как полагают, лишил Венеру большей части её воды.
Но насколько этот процесс быстр? Возьмём для примера Марс. Давление его современной разреженной атмосферы примерно в 150 раз меньше земного. Если предположить, что изначально оно было сопоставимо с земным, и треть своей геологической истории (около 1.5 млрд лет) планета провела без магнитного поля, можно рассчитать период полурассеивания её атмосферы.
Процесс потери атмосферы носит статистический характер: за определённый промежуток времени давление падает вдвое. Чтобы снизиться в ~128 раз (близко к 150), должно пройти примерно семь таких периодов. Разделив 1.5 млрд лет на семь, получаем величину около 200 миллионов лет. Это и есть расчётный период полурассеивания атмосферы Марса в отсутствие магнитного поля.
Это означает, что если человечество создаст на Марсе плотную, пригодную для жизни атмосферу, то даже без искусственного магнитного поля она будет сохраняться в стабильном состоянии десятки миллионов лет. Для горизонта планирования любой цивилизации это срок, практически равный вечности. Проблема диссипации атмосферы не является актуальной на обозримое будущее.
Создание магнитного поля — чрезвычайно сложная и энергоёмкая задача. Вывод же из приведённого анализа таков: для успешного терраформирования Марса и Венеры первостепенное значение имеет восстановление плотной атмосферы, в то время как отсутствие у них собственной магнитосферы не является непреодолимым или срочным препятствием.
Метки: #терраформирование , #планеты Солнечной системы , #Марс , #Венера , #освоение космоса , #космическая экспансия , #терраформирование Марса , #магнитное поле , #солнечная система , #наука и техника
См. также
Навигатор по каналу "Море Ясности"
Еще по теме здесь: Космос.
Источник: Почему отсутствие магнитного поля никак не помешает терраформированию Венеры и Марса.