Pokud se na Zemi něco hodně špatného přihodí, bude lidstvo potřeboval planetu B, aby přežilo. Kde ji najít?

Mohl by jí být třeba Mars. Jenže jak ho udělat obyvatelný pro lidi? Jak na rudé planetě vytvořit podmínky podobné těm na Zemi?

Odpovědí je terraformace. Ta by měla umožnit člověku žít na povrchu Marsu bez nutnosti používat ochranné prostředky před okolním prostředím. Většinou je však pokládána za myšlenku z oboru science fiction. Stala se námětem pro romány, deskovou i počítačovou hru, anebo pro dystopický film Total Recall s Arnoldem Schwarzeneggerem.

Zatím pro terraformaci nemáme technologie. To však nebrání vědcům, aby se touto myšlenkou vážně zabývali. Nejnověji se o to pokusila skupina astrofyziků vedená Ruth Bamfordovou z britské společnosti RAL Space.

Klíčem je magnetické pole

Cílem terraformace Marsu by byla velká změna jeho klimatu, návrat planety do dávné minulosti, kdy její atmosféra byla hustší a teplejší a na jejím povrchu tekla voda. V současnosti je to skalnatý pouštní svět.

Jak to zařídit? Třeba tak, že kolem Marsu vytvoříme magnetické pole.

Marsu chybí magnetosféra – oblast, ve které jsou magnetické síly větší než v jejím okolí a která chrání Zemi před škodlivým kosmickým zářením, tedy proudem energetických částic z kosmu.

V okolí Země vzniká magnetické pole díky aktivnímu jádru. Nitro Marsu je ale skoro vychladlé, magnetické pole rudé planety je proto téměř neznatelné, což má vliv na atmosféru.

Magnetosféra je pro atmosféru planety veledůležitá. Magnetické pole funguje nejen jako štít proti kosmickému záření, ale i proti slunečnímu větru, proudu částic ze Slunce, který atmosféru odfoukává. 

Průzkum dnes suchého Marsu přitom ukázal, že na jeho povrchu kdysi tekly řeky, existovala tam jezera a planeta měla hustou atmosféru. Co osud vzal, může ale také znovu vrátit, řekli si vědci a navrhli způsob, jak pomocí umělé magnetosféry terraformovat.

Kdo postaví 50 Temelínů?

Plán terraformace Marsu pomocí umělého magnetického štítu zformuloval tým expertů pod vedením Jima Greena z vesmírné agentury NASA už před čtyřmi lety (tady). K tomu, aby podle něj štít vznikl, bylo by nutné vytvořit umělé pole, které by jako štít stálo mezi Marsem a Sluncem.

Pro pohon tohoto pole by byla nutná energie rovnající se stovkám až tisícům velkých jaderných elektráren. Je to tedy plán, který by lidstvo mohlo uskutečnit nejdřív za několik staletí.

Podle nového plánu, který byl publikován v časopise Science Direct a který vypracovala skupina vedená Ruth Bamfordovou, bychom však magnetické pole kolem Marsu mohli vytvořit snáz a dřív. Pomoct bychom si mohli marsovským měsícem Fobos.

Tato malá oběžnice Marsu krouží blíže k povrchu planety než Měsíc vůči Zemi. Oběhne Mars za osm hodin. Díky tomu by mohla být ideální základnou pro projekt prstence nabitých částic, které by obkroužily Mars a v těsné blízkosti vytvořily kolem planety magnetické pole udržující atmosféru.

Namísto staršího návrhu pole mezi Marsem a Sluncem by výroba tohoto prstencového štítu byla snazší díky využití Fobosu jako základny pro urychlování částic. Vědci navrhují na povrchu Fobosu ionizovat částice a pak je urychlovat, aby vytvořily oblouk (torus nebo anuloid) plazmatu podél oběžné dráhy měsíce, jak ukazuje schematický obrázek.

Schéma ochranného štítu Marsu, který by měl z rudé planety udělat Zemi 'B'. | zdroj: Kredit-Ruth Bamford

Podle využitých materiálů by ale k jeho vytvoření bylo potřeba až 100 gigawattů (GW) elektrické energie, což je nad současné možnosti. Pro ilustraci, jaderná elektrárna Temelín má výkon kolem 2000 megawatt (MW), tedy 2 GW.

Potřebujeme nové technologie

Tvůrci nového plánu se ale spoléhají na nové energetické technologie. Předpokládají, že vznik fúzních elektráren někdy po roce 2040 může přinést kapacitu dostatečnou pro spodní odhady marsovského magnetického prstence.

Ve chvíli, kdy prstenec vznikne, bude jeho hlavní úlohou ochrana povrchu planety před slunečním větrem. Zmíněná čtyři roky stará studie NASA má za to, že marsovská magnetosféra by sama o sobě mohla stačit pro postupné samovolné zahuštění atmosféry Marsu plyny z povrchu planety.

Povrch by se tak měl ohřát o čtyři stupně Celsia. To by mohlo být dostatečné pro tání polárních čepiček. V průběhu desítek a stovek let by se zvýšil skleníkový efekt a nastalo by další oteplení.

Jediná změna v okolí Marsu –magnetosféra – by tak mohla být klíčovým krokem k postupné terraformaci.

Pokud se pozemšťané jednou rozhodnou udělat z Marsu druhou Zemi, bude to pořád úkol pro vzdálené generace. Každý velký projekt měl ale na svém počátku myšlenku – a úvahy kolem marťanské magnetosféry ukazují, jak se původní neotesaný nápad postupně stává stále víc konkrétní.

(Původní text obsahoval nesprávný převod kapacity MW na GW. Za chybu se omlouváme.)