خطة لتدفئة المريخ دفعة واحدة تتركه أبرد
كان المريخ رطبًا في الماضي: فالوديان وأحواض البحيرات والمعادن التي غيّرها الماء تُظهر أن ماءً سائلًا جرى عليه قبل زمن بعيد. أما اليوم فهواؤه رقيق، عند 6 مليبار، ولا يضيف ثاني أكسيد الكربون فيه سوى نحو 5 درجات من الاحترار الدفيئي. وتشير المسوح المدارية إلى أن إطلاق مزيد من ثاني أكسيد الكربون الموجود في الكوكب نفسه لن يكفي لدفعه إلى حالة أدفأ.
غبار يحبس الحرارة
لذلك اتجه الباحثون العاملون على الاستصلاح الكوكبي (terraforming) — فكرة جعل المريخ أشبه بالأرض — إلى الهباء الجوي الاصطناعي. فالغازات الدفيئة الفائقة تحتاج إلى الفلور، وهو نادر على المريخ. وبدلًا منها، اقترحت دراسات سابقة قضبانًا نانوية من الألومنيوم طولها نحو 9 ميكرومترات. وإذا ضُبطت على الأشعة تحت الحمراء الصادرة عن الكوكب، فإنها تحبس الحرارة وتسمح بمرور ضوء الشمس، وتكون أكثر فعالية من الغازات بأكثر من ألف مرة لكل كيلوغرام.
لكن تلك الدراسات افترضت أن الجسيمات تبقى في مكانها، أو أنها تُرش في الهواء باستمرار بمعدل 30 إلى 60 لترًا في الثانية لتعويض ما يتساقط منها.
جرعة واحدة، سنة واحدة
اختبر توم لاندفيلد (Tom Landefeld) وهارالد ليش (Harald Lesch)، من جامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونخ، سيناريو مختلفًا في نموذج مناخي ثلاثي الأبعاد مصمم للكواكب، هو النموذج المناخي الكوكبي العام (Generic Planetary Climate Model):
- يُستبدل كل الغبار الطبيعي في الغلاف الجوي للمريخ مرة واحدة بجسيمات نانوية من الألومنيوم، دون أي تعويض؛
- توضع طبقة سميكة من جليد الماء، بمقدار 3,400 كيلوغرام لكل متر مربع، في حوض هيلاس، أعمق منخفض على المريخ — وهو اختبار إجهاد متعمّد؛
- يعمل النموذج سنة مريخية واحدة، أي 669 سولًا، مع دورة مياه كاملة: سحب وصقيع وهطول.
وقارنا ذلك بتشغيل مرجعي احتفظ بالغبار العادي. ولا يذكر البحث كمية الألومنيوم المحقونة.
أبرد وأجفّ وأرقّ
جاءت النتيجة معاكسة للخطة.
- انخفض متوسط درجة حرارة السطح من 194.9 إلى 191.8 كلفن: أبرد بـ3.1 درجات.
- انخفضت أعلى درجة حرارة للسطح 9 درجات، وبرد الهواء القريب من السطح أكثر، بمتوسط 7 درجات.
- سمح الهواء الأبرد بتجمّد ثاني أكسيد الكربون على الأرض: فانخفض الضغط السطحي وفقد الغلاف الجوي 12.3% من كتلته؛ وازداد جليد ثاني أكسيد الكربون على السطح بنسبة 24%.
- تراجع بخار الماء في الهواء بنسبة 99.65%، وانخفض الحد الأقصى لمعدل تحوّل الجليد إلى بخار بنسبة 99.8%.
لماذا فشلت
يشير المؤلفان إلى سلسلة من التأثيرات. فالجسيمات تسقط: في هواء بهذه الرقة، يقطع جزيء ثاني أكسيد الكربون نحو 10 ميكرومترات بين تصادمين، فلا تلقى الجسيمات مقاومة تُذكر وهي تترسب. ومن دون إمداد جديد، يتلاشى أثرها التسخيني على مدار السنة. وفي الوقت نفسه، يعكس الجليد اللامع في هيلاس جزءًا كبيرًا من ضوء الشمس. ومع انخفاض درجات الحرارة، يتجمّد الماء في البقاع الباردة، ولا تنطلق أبدًا التغذية الراجعة الدفيئية لبخار الماء التي يأمل الاستصلاح الكوكبي في إطلاقها. ولم يتمكن المؤلفان من الفصل التام بين حصة كل تأثير.
حدود تستحق المعرفة
هذه محاكاة واحدة على مدى سنة واحدة، بدقة منخفضة، أجراها مؤلفان اثنان. كمية الألومنيوم المحقونة غائبة، وعدة أرقام في البحث لا تتطابق بين النص وجداوله. ولا تختبر الدراسة سيناريوهات الحقن المستمر التي تحاجج ضدها.
بكلمات المؤلفين، لا تُظهر النتيجة أن الهندسة الجيولوجية الكوكبية تنجح، ولا أنها محكوم عليها بالفشل. فالحقن لمرة واحدة يتصرف كنبضة إشعاعية عابرة؛ أما التغيير الدائم لمناخ المريخ فيتطلب أكثر بكثير.