Silica aerogel could heat the surface of Mars enough to sustain life — ABC Chemicals

Изоляционные материалы могут повторять воздействие атмосферы Земли на красную планету, нагревая ее на 50 ° C.

Silica aerogel could heat the surface of Mars enough to sustain life - ABC Chemicals

Распространение тонкого слоя кремнеземного аэрогеля над поверхностью Марса может повысить температуру, достаточную для выращивания сельскохозяйственных культур, ученые показали использование моделей марсианского климата. Они говорят, что это вмешательство может изменить поверхность планеты в течение десятилетий, а не веков, необходимых для крупномасштабного изменения планеты.

«Аэрогель кремнезема удивительно прозрачен, но его теплопроводность является одним из самых низких из всех известных материалов», — говорит Робин Вордсворт, ученый-климатолог из Гарвардского университета. Эти гели состоят из наноразмерных сетей взаимосвязанных кластеров кремнезема и содержат более 97% воздуха.

Покрытие толщиной всего два-три сантиметра могло бы повторить воздействие атмосферы Земли на поверхность красной планеты, позволяя достаточному количеству видимого света пройти через фотосинтез, одновременно повышая температуру подстилающей поверхности на 50 ° C. Модели, в которых основное внимание уделялось богатому льдом местоположению в средних широтах, предполагали, что этого будет достаточно, чтобы вода оставалась жидкой на глубине нескольких метров в течение марсианского года. Аэрогель кремнезема также защитит земные формы жизни от ультрафиолетовых длин волн.

«Нашим первоначальным вдохновением для этого был естественный процесс на поверхности Марса, парниковый эффект в твердом состоянии», — говорит Вордсворт. Свет проникает через ледяные отложения углекислого газа, создавая тепло под поверхностью, которая задерживается изолирующим снежным покровом. Нагревание приводит к взрывному выделению СО2, который генерирует темные пятна, наблюдаемые с планетарных орбитальных аппаратов.

Однако на большей части поверхности марсианская атмосфера настолько тонка, что не может вызвать парниковый эффект, достаточный для повышения температуры выше температуры плавления воды. Предыдущие теории «терраформирования Марса» предлагали выброс углекислого газа и воды в атмосферу из марсианских резервуаров, таких как полярный лед. Тем не менее, исследования показали недостаточное количество воды и углекислого газа на Марсе, чтобы повысить температуру выше температуры плавления воды.

Silica aerogel could heat the surface of Mars enough to sustain life - ABC Chemicals

Вордсворт представляет собой коврик из аэрогеля с кремнеземом, покрывающий поверхность, чтобы повысить температуру, достаточную для развития основных форм жизни, таких как водоросли. Большие герметичные купола могут в конечном итоге использоваться для возделывания сельскохозяйственных культур или поддержания среды обитания для людей. «Чем больше площадь, тем больше объем, тем более он устойчив к суточным и сезонным изменениям температуры», — говорит Вордсворт. Аэрогели кремнезема сами по себе довольно хрупкие, поэтому их необходимо будет усиливать или комбинировать с другими материалами.

«Мы не знаем, насколько легко применяемые на Земле технологии производства кремнеземного аэрогеля могут быть адаптированы к марсианским условиям. Поэтому предстоит проделать большую работу, чтобы проверить это на Марсе », — комментирует Герман Мартинес, специалист по планетам и специалист по обитаемости на Марсе в Лунном и планетарном институте в Хьюстоне, штат Техас. Однако он добавляет, что «большое преимущество заключается в том, что этот подход может быть дополнительно опробован в экстремальных условиях на Земле сегодня».

Вордсворт говорит, что в настоящее время команда планирует провести полевые испытания в таких регионах, как пустыня Атакама в Чили и сухие антарктические долины, поскольку это «наиболее близкие приближения, которые мы имеем для поверхности Марса». Он также предполагает, что синтетическая биология может сыграть роль в улучшении обитаемости Марса, используя такие организмы, как диатомовые водоросли, которые используют кремнезем в качестве строительного материала на Земле.

Энтони КингЯ независимый научный журналист из Дублина, Ирландия. Я освещаю различные темы в области химических и биологических наук, а также в области научной политики, здравоохранения и инноваций.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *