Salvador Nogueira
A despeito da animação de Elon Musk e outros entusiastas com a
perspectiva de colonizar Marte, tornar o planeta vermelho um lugar
minimamente confortável para que humanos possam viver sem ter de usar
trajes pressurizados é inviável — ao menos com as tecnologias atuais.
Essa é a conclusão central de um novo estudo realizado por Bruce
Jakosky, da Universidade do Colorado em Boulder, e Christopher Edwards,
da Universidade do Norte do Arizona. Eles revisitam uma antiga ideia da
ficção científica, por vezes discutida também nos círculos científicos:
terraformação.
Trata-se do nome dado ao processo de engenharia planetária necessário para tornar um planeta mais parecido com a Terra e mais amigável à vida terrestre. De todos os mundos do Sistema Solar, o que mais perto estaria de passar por uma transformação assim é indiscutivelmente Marte.
Para que isso acontecesse, seria preciso aumentar a temperatura média e a pressão atmosférica marciana — são as duas ações que permitiriam a existência de água em estado líquido de forma estável na superfície, condição essencial para a vida como a conhecemos.
Hoje em dia, a pressão atmosférica de Marte é apenas um centésimo da terrestre, o que significa que, mesmo nos lugares em que a temperatura fica acima de zero grau Celsius (e há lugares em que isso acontece), a água passa direto de gelo a vapor, sem se manter em estado líquido. E, a despeito de haver temperaturas acima de zero (até uns 20 °C) sob o sol do meio-dia de verão marciano, na média o planeta vermelho é extremamente gélido, com temperaturas típicas ao redor de -55 °C. Marte faz as noites do inverno russo (-30 °C) parecerem um tórrido banho de Sol no Saara.
A solução, contudo, poderia ser relativamente simples: evaporar as calotas polares marcianas, que estão recheadas de CO2 (dióxido de carbono), e com isso adensar a atmosfera. O aumento da presença de gases-estufa não só faria subir a temperatura média do planeta como tornaria o ar marciano denso a ponto de permitir a presença de água em estado líquido na superfície.
Por incrível que pareça, sublimar as calotas não estaria além da nossa tecnologia. Até Elon Musk chegou a sugerir uma estratégia força-bruta para isso, detonando bombas atômicas sobre os polos marcianos, para aquecer o gelo na marra. Mas a questão-chave aí é: há CO2 suficiente congelado para operar esse truque a contento?
Foi basicamente essa conta que Jakosky e Edwards fizeram, e sua conclusão é de que não, não há CO2 suficiente. O que existe nas calotas, pelo menos do que temos alguma medida de certeza, serviria no máximo para triplicar a densidade da atmosfera marciana (que continuaria ainda muito rarefeita, com um trigésimo da pressão atmosférica terrestre) e elevar em menos de 10 °C a temperatura média do planeta. Longe de tornar Marte um potencial paraíso verdejante, portanto. E outras fontes de CO2 no planeta, como gás preso em minerais, por exemplo, dificilmente poderiam ser extraídas e depositadas na atmosfera.
“Como resultado, concluímos que terraformar Marte não é possível usando tecnologias presentes”, escrevem os pesquisadores em artigo publicado nesta segunda-feira (30), na Nature Astronomy.
O resultado é desanimador, mas o Mensageiro Sideral, se fosse você, ainda não descartaria totalmente a ideia de terraformação. A análise feita pelos pesquisadores reforça trabalhos anteriores, que já sugeriam que só derreter as calotas polares não basta. Mas conhecemos gases-estufa muito mais poderosos que o CO2, como por exemplo os clorofluorocarbonos (CFCs) e o perfluorocarbonos (PFCs). Aqui, esses gases chegaram a ter importante uso industrial no passado, mas foram banidos porque causam um bruta prejuízo à biosfera da Terra, desmanchando a camada de ozônio que protege a superfície dos raios UV solares. Em Marte, não haveria camada de ozônio com que se preocupar, de forma que o uso de CFC, pelo menos até descobrirmos como tornar a atmosfera respirável, não causaria mal nenhum. Seria o famoso caso do “ruim com ele, pior sem ele”.
Não por acaso, o astrobiólogo Chris McKay, do Centro Ames de Pesquisa da Nasa, já sugere há muitos anos que o caminho para terraformar Marte seria injetar altas doses de CFCs ou PFCs na atmosfera do planeta vermelho. Algo complicado, mas bem dentro do que seria tecnologicamente possível a médio e longo prazos.
Também é importante lembrar que Jakosky e Edwards tomam como terraformação um processo que tornasse Marte confortável para humanos e plantas. Caso ele se concretizasse, você poderia, digamos, andar livremente pela superfície do planeta sem traje pressurizado, apenas com uma máscara que fornecesse oxigênio.
Contudo, em muitos casos, fala-se em terraformação apenas como uma transformação que torne um mundo capaz de abrigar uma biosfera, ainda que mais limitada que a terrestre (e hostil a nós, criaturas exigentes em termos de requerimentos para a manutenção da vida). Nesse sentido, Jakosky admite que talvez o CO2 presente nas calotas polares já pudesse fazer o serviço, criando mais habitats para microrganismos em Marte do que os que existem hoje (o lago subglacial recém-descoberto pela Mars Express é um dos poucos).
Para quem quiser ir um cadinho mais fundo no assunto, confira a seguir um rápido papo que o Mensageiro Sideral teve com Jakosky a respeito desses novos resultados.
Mensageiro Sideral – Você menciona que mesmo que a pressão atmosférica ultrapassasse um pouco o ponto triplo da água, ela ainda seria instável na superfície e evaporaria depressa. Mas isso não aumentaria a concentração de vapor d’água na atmosfera e, mesmo que a maior parte dela acabasse nas calotas polares, não aumentaria a pressão atmosférica além do ponto que só o CO2 poderia fazer, assim como a quantidade de efeito estufa?
Bruce Jakosky – Este é um problema do que você pode fazer primeiro. A pressão de ponto triplo de H2O em seu ponto de derretimento (273 K) é de apenas 6 mbar, a mesma que a atual pressão de CO2 em Marte. A essa pressão, há muito pouco aquecimento por efeito estufa com H2O. Realmente, o CO2 é a chave para aumentar significativamente a pressão e a temperatura.
Mensageiro Sideral – Li muitos anos atrás a proposta do Dr. McKay de usar PFCs ou CFCs como gás-estufa para Marte, e fiquei surpreso de ver você descartá-lo em seu estudo. Afinal, não é inconcebível buscar estratégias de síntese usando flúor, cloro e hidrogênio disponíveis em Marte, ou mesmo despachá-los da Terra. (Seria um bocado dele, claro, mas terraformação nunca vai ser uma proposição modesta.) Considerando que seu estudo sugere que o CO2 local não poderia fazer o truque, não seria razoável investigar o que poderia ser feito com PFCs ou CFCs, e se isso poderia dar um empurrão final na direção de um Marte mais habitável?
Jakosky – Com certeza, gases como CFCs poderiam elevar a temperatura. Criar os CFCs em quantidade suficiente para ter um efeito significativo exigiria substancial capacidade industrial, bem acima das nossas atuais (especialmente considerando que ainda estamos por mandar uma pessoa sequer para Marte!). Em nosso estudo, estavamos investigando a possibilidade de terraformar Marte usando tecnologia atual, e isso realmente exige que mantenhamos o foco no CO2.
Mensageiro Sideral – Você trabalha com um conceito de terraformação focado em humanos e plantas. Mas e se quiséssemos apenas tornar Marte habitável para formas de vida mais simples, como um exercício de criação de uma segunda biosfera, ainda que limitada? Poderíamos fazer com a quantidade disponível de CO2? Se já há alguns possíveis habitats agora em Marte (como o lago subglacial recém-descoberto), suponho que até um aumento modesto de temperatura e pressão possa avançar bastante na criação de mais lugares onde bactérias — quem sabe metanógenos — poderiam viver…
Jakosky – Concordo com sua avaliação de que seria possível. Eu reservo o julgamento se isso seria ou não apropriado…
Mensageiro Sideral – Quão certos estamos da quantidade de gás emitida do interior do planeta? Fiquei surpreso de ver estimativas muito diferentes entre os seus resultados e os do Dr. Green, indicados em sua referência 38 [que propõe a criação de um campo magnético artificial para Marte como forma de interromper a perda da atmosfera e deixá-la se regenerar].
Jakosky – Estou ciente da análise do Dr. Green e já a discuti com ele. Acho que ele superestimou tanto a taxa de gás emitido no presente quanto a taxa de perda por conta do vento solar. A taxa de perda hoje é muito pequena, perto de apenas 2-3 kg/s de gás sendo removido para o espaço. Eliminar isso teria um efeito negligenciável na atmosfera até que muitos milhões de anos tenham se passado.
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Trata-se do nome dado ao processo de engenharia planetária necessário para tornar um planeta mais parecido com a Terra e mais amigável à vida terrestre. De todos os mundos do Sistema Solar, o que mais perto estaria de passar por uma transformação assim é indiscutivelmente Marte.
Para que isso acontecesse, seria preciso aumentar a temperatura média e a pressão atmosférica marciana — são as duas ações que permitiriam a existência de água em estado líquido de forma estável na superfície, condição essencial para a vida como a conhecemos.
Hoje em dia, a pressão atmosférica de Marte é apenas um centésimo da terrestre, o que significa que, mesmo nos lugares em que a temperatura fica acima de zero grau Celsius (e há lugares em que isso acontece), a água passa direto de gelo a vapor, sem se manter em estado líquido. E, a despeito de haver temperaturas acima de zero (até uns 20 °C) sob o sol do meio-dia de verão marciano, na média o planeta vermelho é extremamente gélido, com temperaturas típicas ao redor de -55 °C. Marte faz as noites do inverno russo (-30 °C) parecerem um tórrido banho de Sol no Saara.
A solução, contudo, poderia ser relativamente simples: evaporar as calotas polares marcianas, que estão recheadas de CO2 (dióxido de carbono), e com isso adensar a atmosfera. O aumento da presença de gases-estufa não só faria subir a temperatura média do planeta como tornaria o ar marciano denso a ponto de permitir a presença de água em estado líquido na superfície.
Por incrível que pareça, sublimar as calotas não estaria além da nossa tecnologia. Até Elon Musk chegou a sugerir uma estratégia força-bruta para isso, detonando bombas atômicas sobre os polos marcianos, para aquecer o gelo na marra. Mas a questão-chave aí é: há CO2 suficiente congelado para operar esse truque a contento?
Foi basicamente essa conta que Jakosky e Edwards fizeram, e sua conclusão é de que não, não há CO2 suficiente. O que existe nas calotas, pelo menos do que temos alguma medida de certeza, serviria no máximo para triplicar a densidade da atmosfera marciana (que continuaria ainda muito rarefeita, com um trigésimo da pressão atmosférica terrestre) e elevar em menos de 10 °C a temperatura média do planeta. Longe de tornar Marte um potencial paraíso verdejante, portanto. E outras fontes de CO2 no planeta, como gás preso em minerais, por exemplo, dificilmente poderiam ser extraídas e depositadas na atmosfera.
“Como resultado, concluímos que terraformar Marte não é possível usando tecnologias presentes”, escrevem os pesquisadores em artigo publicado nesta segunda-feira (30), na Nature Astronomy.
O resultado é desanimador, mas o Mensageiro Sideral, se fosse você, ainda não descartaria totalmente a ideia de terraformação. A análise feita pelos pesquisadores reforça trabalhos anteriores, que já sugeriam que só derreter as calotas polares não basta. Mas conhecemos gases-estufa muito mais poderosos que o CO2, como por exemplo os clorofluorocarbonos (CFCs) e o perfluorocarbonos (PFCs). Aqui, esses gases chegaram a ter importante uso industrial no passado, mas foram banidos porque causam um bruta prejuízo à biosfera da Terra, desmanchando a camada de ozônio que protege a superfície dos raios UV solares. Em Marte, não haveria camada de ozônio com que se preocupar, de forma que o uso de CFC, pelo menos até descobrirmos como tornar a atmosfera respirável, não causaria mal nenhum. Seria o famoso caso do “ruim com ele, pior sem ele”.
Não por acaso, o astrobiólogo Chris McKay, do Centro Ames de Pesquisa da Nasa, já sugere há muitos anos que o caminho para terraformar Marte seria injetar altas doses de CFCs ou PFCs na atmosfera do planeta vermelho. Algo complicado, mas bem dentro do que seria tecnologicamente possível a médio e longo prazos.
Também é importante lembrar que Jakosky e Edwards tomam como terraformação um processo que tornasse Marte confortável para humanos e plantas. Caso ele se concretizasse, você poderia, digamos, andar livremente pela superfície do planeta sem traje pressurizado, apenas com uma máscara que fornecesse oxigênio.
Contudo, em muitos casos, fala-se em terraformação apenas como uma transformação que torne um mundo capaz de abrigar uma biosfera, ainda que mais limitada que a terrestre (e hostil a nós, criaturas exigentes em termos de requerimentos para a manutenção da vida). Nesse sentido, Jakosky admite que talvez o CO2 presente nas calotas polares já pudesse fazer o serviço, criando mais habitats para microrganismos em Marte do que os que existem hoje (o lago subglacial recém-descoberto pela Mars Express é um dos poucos).
Para quem quiser ir um cadinho mais fundo no assunto, confira a seguir um rápido papo que o Mensageiro Sideral teve com Jakosky a respeito desses novos resultados.
Mensageiro Sideral – Você menciona que mesmo que a pressão atmosférica ultrapassasse um pouco o ponto triplo da água, ela ainda seria instável na superfície e evaporaria depressa. Mas isso não aumentaria a concentração de vapor d’água na atmosfera e, mesmo que a maior parte dela acabasse nas calotas polares, não aumentaria a pressão atmosférica além do ponto que só o CO2 poderia fazer, assim como a quantidade de efeito estufa?
Bruce Jakosky – Este é um problema do que você pode fazer primeiro. A pressão de ponto triplo de H2O em seu ponto de derretimento (273 K) é de apenas 6 mbar, a mesma que a atual pressão de CO2 em Marte. A essa pressão, há muito pouco aquecimento por efeito estufa com H2O. Realmente, o CO2 é a chave para aumentar significativamente a pressão e a temperatura.
Mensageiro Sideral – Li muitos anos atrás a proposta do Dr. McKay de usar PFCs ou CFCs como gás-estufa para Marte, e fiquei surpreso de ver você descartá-lo em seu estudo. Afinal, não é inconcebível buscar estratégias de síntese usando flúor, cloro e hidrogênio disponíveis em Marte, ou mesmo despachá-los da Terra. (Seria um bocado dele, claro, mas terraformação nunca vai ser uma proposição modesta.) Considerando que seu estudo sugere que o CO2 local não poderia fazer o truque, não seria razoável investigar o que poderia ser feito com PFCs ou CFCs, e se isso poderia dar um empurrão final na direção de um Marte mais habitável?
Jakosky – Com certeza, gases como CFCs poderiam elevar a temperatura. Criar os CFCs em quantidade suficiente para ter um efeito significativo exigiria substancial capacidade industrial, bem acima das nossas atuais (especialmente considerando que ainda estamos por mandar uma pessoa sequer para Marte!). Em nosso estudo, estavamos investigando a possibilidade de terraformar Marte usando tecnologia atual, e isso realmente exige que mantenhamos o foco no CO2.
Mensageiro Sideral – Você trabalha com um conceito de terraformação focado em humanos e plantas. Mas e se quiséssemos apenas tornar Marte habitável para formas de vida mais simples, como um exercício de criação de uma segunda biosfera, ainda que limitada? Poderíamos fazer com a quantidade disponível de CO2? Se já há alguns possíveis habitats agora em Marte (como o lago subglacial recém-descoberto), suponho que até um aumento modesto de temperatura e pressão possa avançar bastante na criação de mais lugares onde bactérias — quem sabe metanógenos — poderiam viver…
Jakosky – Concordo com sua avaliação de que seria possível. Eu reservo o julgamento se isso seria ou não apropriado…
Mensageiro Sideral – Quão certos estamos da quantidade de gás emitida do interior do planeta? Fiquei surpreso de ver estimativas muito diferentes entre os seus resultados e os do Dr. Green, indicados em sua referência 38 [que propõe a criação de um campo magnético artificial para Marte como forma de interromper a perda da atmosfera e deixá-la se regenerar].
Jakosky – Estou ciente da análise do Dr. Green e já a discuti com ele. Acho que ele superestimou tanto a taxa de gás emitido no presente quanto a taxa de perda por conta do vento solar. A taxa de perda hoje é muito pequena, perto de apenas 2-3 kg/s de gás sendo removido para o espaço. Eliminar isso teria um efeito negligenciável na atmosfera até que muitos milhões de anos tenham se passado.
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