أين سنعيش: احتمالات استعمار كواكب النظام الشمسي

يتزايد عدد سكان الأرض باستمرار: وفقًا للتنبؤات المختلفة ، بحلول عام 2050 يمكن أن يرتفع من 8 إلى 13 مليار شخص. من غير المعروف إلى متى سيتمكن كوكبنا من دعم مثل هذا الحشد. لفترة طويلة جدًا ، منذ بداية القرن العشرين تقريبًا ، رأى مؤلفو الخيال العلمي أن استعمار الكواكب الأخرى في النظام الشمسي هو حل لهذه المشكلة. دعنا نحاول معرفة مدى واقعية هذا الاحتمال.

يتزايد عدد سكان الأرض باستمرار: وفقًا للتنبؤات المختلفة ، بحلول عام 2050 يمكن أن يرتفع من 8 إلى 13 مليار شخص. من غير المعروف إلى متى سيتمكن كوكبنا من دعم مثل هذا الحشد. لفترة طويلة جدًا ، منذ بداية القرن العشرين تقريبًا ، رأى مؤلفو الخيال العلمي أن استعمار الكواكب الأخرى في النظام الشمسي هو حل لهذه المشكلة. دعنا نحاول معرفة مدى واقعية هذا الاحتمال.

Native Land - محبوب إلى الأبد ، أين يمكنك أن تجد مثل هذا؟

قبل الحديث عن آفاق تطور عوالم أخرى ، يجدر بنا أن نفهم ما الذي جعل ظهور الحياة على الأرض ممكناً.

أولاً ، الأرض (وهي طبيعية) هي كوكب أرضي - أي ، جسم سماوي صخري ، يتكون أساسًا من المعادن والسيليكون.

ثانيًا ، تقع الأرض في ما يسمى "المنطقة الصالحة للسكن" - وبعبارة أخرى ، فهي ليست قريبة جدًا من الشمس وليست بعيدة جدًا عنها. نتيجة لهذا ، فإن الشمس لديها القدرة على تسخين كوكبنا ، ولكن ليس هشًا.

ثالثًا ، الأرض عالم نشط جيولوجيًا. هذا مهم لعدة أسباب. يوفر وجود قلب خارجي سائل ، يتكون من معادن منصهرة ، للأرض مجالًا مغناطيسيًا ، والذي بدوره يحمي سطح الكوكب من الإشعاع الشمسي الضار ومن تآكل الغلاف الجوي بسبب ما يسمى بالرياح الشمسية (أي ، تيار الجسيمات المتأينة المنبعثة من الشمس). كما مكّن النشاط الجيولوجي لقشرة الأرض من حجب جزء كبير من الكربون في الصخور وبالتالي تجنب تأثير الاحتباس الحراري القوي جدًا.

رابعًا (وهذا يتبع جزئيًا من "الثالث") ، تتمتع الأرض بجو يسمح بمرور الهواء وكمية كبيرة من الماء ، ويعتبر وجودها شرطًا ضروريًا للحفاظ على حياة البروتين.

عوالم غريبة

الآن دعونا نلقي نظرة على الكواكب الأخرى في النظام الشمسي ونقارنها مع الأرض.

من وجهة نظر القابلية للسكن ، يمكن للمرء أن يتجاهل على الفور ما يسمى بالكواكب الخارجية - أي كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون. إنها بعيدة جدًا عن الشمس ، وتتكون في الغالب من الغاز (ولهذا يطلق عليها "عمالقة الغاز") وهي ضخمة جدًا. كما أن الأقمار الصناعية للكواكب العملاقة ليست مناسبة للحياة ، على الرغم من أن بعضها (على سبيل المثال ، على إنسيلادوس) يحتوي على ماء على شكل سائل.

مع الكواكب الداخلية (باستثناء الأرض) ، كل شيء معقد أيضًا. الزئبق بالتأكيد غير مناسب للحياة. إنها قريبة جدًا من الشمس ، وكتلتها الصغيرة لم تسمح لها بالاحتفاظ بالغلاف الجوي ، وتوقف كل نشاط جيولوجي لفترة طويلة نتيجة التبريد. بعبارة أخرى ، عطارد قطعة ميتة من الصخر ليس لها آفاق. يمكن قول الشيء نفسه عن القمر. لكن في المريخ والزهرة ، الأمر يستحق الخوض في مزيد من التفاصيل.

كوكب احمر

في العديد من روايات الخيال العلمي ، تم تمييز المريخ إما كهدف للاستعمار أو كمصدر للمشاكل في شكل كائنات فضائية عدوانية. يشبه الكوكب الأحمر الأرض من نواحٍ عديدة ، وكان هذا التشابه أكثر وضوحًا منذ حوالي 3 مليارات سنة: كان للكوكب غلاف جوي كثيف وكمية كبيرة من المياه السائلة ، وتدفق الأنهار عبر القارات ، وكانت المنخفضات البحار. ماذا حدث منذ ذلك الحين؟

أولاً ، نظرًا لصغر حجمه وكتلته (حوالي 11٪ من كتلة الأرض) ، فقد برد المريخ تمامًا ، مما أدى إلى توقف النشاط الجيولوجي وفقدان الغلاف المغناطيسي. بسبب نقص النشاط الجيولوجي ، توقف الغلاف الجوي للكوكب عن التجدد ؛ تبخر الغلاف الجوي الحالي تدريجيًا بسبب كتلة الكواكب الصغيرة وتأثير الرياح الشمسية. أدى ذلك إلى حقيقة أن الماء على الكوكب قد تم تسخينه جزئيًا إلى شكل غازي ، وتم تجميده جزئيًا بسبب التبريد المصاحب لخلخلة الغلاف الجوي. جزيئات الماء التي سقطت في الغلاف الجوي للمريخ ، بدورها ، تم تدميرها بواسطة الجسيمات المتأينة ، مما أدى إلى فقدان جزء كبير من احتياطيات الهيدروجين الموجودة على الكوكب.

وبالتالي ، يبدو أن إعادة تأهيل كوكب المريخ عملية تستغرق وقتًا طويلاً ، وقد يقول المرء - إنها مهمة شبه مستحيلة ، لأن هذا سيتعين عليه إعادة تكوين الغلاف الجوي للكوكب وإما حمايته من التآكل بفعل الرياح الشمسية ، أو ضمان تجديده المستمر. سيؤدي غياب الغلاف المغناطيسي أيضًا إلى قصف سطح المريخ بالإشعاع الشمسي المميت. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المريخ بعيد بما فيه الكفاية عن الشمس لدرجة أنه حتى مع وجود جو كثيف وظاهرة الاحتباس الحراري المصاحبة ، فإن درجة الحرارة على سطح الكوكب قد لا تكون عالية بما يكفي لحياة مريحة. من ناحية أخرى ، يمكن حل جزء كبير من هذه المشاكل عن طريق وضع مرايا ضخمة في نقاط لاغرانج حول الكوكب - يمكنها حماية المريخ من الرياح الشمسية ، بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامها لتنظيم "التسخين الخارجي" السطحية.

لصالح المريخ كمسكن للبشرية في المستقبل ، حقيقة أن طول اليوم على الكوكب الأحمر يتطابق عمليًا مع طول الأرض ، بالإضافة إلى ذلك ، هناك تناوب في الفصول ، حيث أن زاوية ميل محور الكوكب قريبة على الأرض. بشكل عام ، الحياة على كوكب المريخ ممكنة تمامًا - ولكن فقط تحت قباب مختومة. بالمناسبة ، ناسا بصدد إعداد مثل هذه التجربة وزراعة نبات على المريخ في دفيئة مصغرة.

نجم الصباح

كوكب آخر واعد هو كوكب الزهرة ، والذي يُطلق عليه غالبًا "ضعف الأرض". مثل الأرض ، يقع كوكب الزهرة في المنطقة الصالحة للسكن ، بالإضافة إلى أنه يكاد يكون مطابقًا لكوكبنا من حيث الحجم والكتلة.

على عكس المريخ ، تتمتع الزهرة بأجواء فاخرة تمامًا. لسوء الحظ ، يجعل هذا الغلاف الجوي الكوكب أقل ترحيبًا من غيابه. يتكون أساسًا من ثاني أكسيد الكربون. نتيجة لذلك ، وبسبب تأثير الاحتباس الحراري ، تبلغ درجة الحرارة على سطح كوكب الزهرة 467 درجة مئوية ، والضغط - بسبب كثافة الغلاف الجوي العالية - يبلغ حوالي 93 بارًا (أي 93 مرة أكثر من الضغط الجوي على سطح كوكب الزهرة). الأرض عند مستوى سطح البحر). توجد سحب كثيفة من غاز حامض الكبريتيك باستمرار في الغلاف الجوي. نظرًا لأن كوكب الزهرة ، مثل المريخ ، لا يحتوي على غلاف مغناطيسي ، فإن الغازات الخفيفة ، بما في ذلك بخار الماء ، تنفجر باستمرار بواسطة الرياح الشمسية. أخيرًا ، مدة يوم الزهرة 116 يومًا و 18 ساعة. الكل في الكل ، مكان غير مضياف.

يبدو أيضًا أن إعادة تشكيل كوكب الزهرة مهمة شاقة - أكثر صعوبة من إعادة تأهيل المريخ. على عكس المريخ ، لا يحتاج كوكب الزهرة إلى التسخين ، بل التبريد - وهذه دائمًا عملية أكثر تكلفة من حيث الطاقة. بالنسبة للجزء الأكبر ، سيتعين علينا التخلص من الغلاف الجوي الحالي ، مما يعني أنه يجب وضع كمية هائلة من ثاني أكسيد الكربون في مكان ما. مرة أخرى ، سيتعين علينا حل مشكلة الحماية من الرياح الشمسية بطريقة ما. أخيرًا ، يجب نسج كوكب الزهرة لجعل طول يوم الزهرة يصل إلى قيمة معقولة. نتيجة لذلك ، سوف تتضخم ميزانية الطاقة لهذا الحدث إلى نسب لا يمكن تصورها على الإطلاق. وفقًا لتقديرات مختلفة ، قد يتطلب الاستصلاح الكامل لكوكب الزهرة ما يصل إلى 10 40 جول ، وهو ستة أوامر أعلى من الكمية السنوية للطاقة التي تنتجها الشمس.

ومع ذلك ، هناك أيضًا أخبار جيدة. على كوكب الزهرة ، من الممكن تمامًا بناء "مدن طيران": فقاعة محكمة الغلق مليئة بالهواء الأرضي سوف تطفو بشكل طبيعي على ارتفاع 55-65 كم فوق سطح الكوكب في ظل ظروف كوكب الزهرة. وبما أن مدينتنا لا تزال تطير ، فمن الممكن تمامًا جعلها تطير حول الكوكب بتردد يتوافق مع يوم الأرض.

خاتمة

لسوء الحظ ، فإن النظام الشمسي - باستثناء الأرض - هو مكان غير مضياف للغاية ، بحيث يمكن لأي شخص أن يعيش على المريخ والزهرة فقط في مستعمرات مغلقة ، والتي من الواضح أنها لا يمكن أن تصبح موطنًا جيدًا للملايين (أو حتى المليارات) ) من الإنسان العاقل. في هذا الصدد ، فإن الأمل الوحيد للبشرية في استعمار الفضاء الكامل هو الكواكب الخارجية الأرضية - مثل الكواكب Kepler-186f المكتشفة مؤخرًا - جنبًا إلى جنب مع تطوير تقنيات السفر بين النجوم. يبدو اليوم على الأقل أكثر واقعية.