मंगळ तापवण्याची एकाच फटक्याची योजना त्याला अधिक थंड करते

मंगळ एकेकाळी ओला होता: दऱ्या, सरोवरांची खोरी आणि पाण्यामुळे बदललेली खनिजे दाखवतात की तिथे फार पूर्वी द्रवरूप पाणी वाहत होते. आज त्याची हवा विरळ आहे, 6 मिलिबार इतकी, आणि त्यातला कार्बन डायऑक्साइड फक्त सुमारे 5 अंशांची हरितगृह तापवण भर घालतो. कक्षीय सर्वेक्षणांनुसार, ग्रहाचाच आणखी कार्बन डायऑक्साइड मुक्त केला तरी त्याला अधिक उबदार अवस्थेत ढकलण्यासाठी तो पुरेसा ठरणार नाही.

उष्णता अडकवणारी धूळ

म्हणून टेराफॉर्मिंगवर — मंगळाला पृथ्वीसारखा बनवण्याच्या कल्पनेवर — काम करणारे संशोधक कृत्रिम एरोसोल्सकडे वळले आहेत. अति-प्रबळ हरितगृह वायूंसाठी फ्लोरिन लागेल, जे मंगळावर दुर्मीळ आहे. त्याऐवजी आधीच्या अभ्यासांनी सुमारे 9 मायक्रोमीटर लांबीच्या ॲल्युमिनियम नॅनोकांड्या सुचवल्या. ग्रहातून बाहेर जाणाऱ्या अवरक्त प्रकाशाशी जुळवून घेतल्यास, त्या सूर्यप्रकाश आत येऊ देताना उष्णता अडकवतील, आणि प्रति किलोग्रॅम वायूंपेक्षा हजारपटीहून अधिक परिणामकारक ठरतील.

पण त्या अभ्यासांनी असे गृहीत धरले होते की कण जागीच राहतात, किंवा खाली पडणाऱ्या कणांची जागा भरून काढण्यासाठी ते प्रति सेकंद 30 ते 60 लिटर दराने सतत हवेत फवारले जातात.

एक मात्रा, एक वर्ष

म्युनिकच्या लुडविग मॅक्सिमिलियन विद्यापीठाचे टॉम लँडेफेल्ड आणि हाराल्ड लेश यांनी ग्रहांसाठी तयार केलेल्या एका त्रिमितीय हवामान प्रतिमानात, Generic Planetary Climate Model मध्ये, एक वेगळी परिस्थिती तपासली:

मंगळाच्या वातावरणातली सर्व नैसर्गिक धूळ ॲल्युमिनियम नॅनोकणांनी एकदाच बदलली जाते, पुन्हा भर न घालता;
प्रति चौरस मीटर 3,400 किलोग्रॅम इतका पाण्याच्या बर्फाचा जाड थर मंगळावरील सर्वात खोल खळगा असलेल्या हेलास खोऱ्यात ठेवलेला असतो — जाणूनबुजून केलेली ताण-चाचणी;
प्रतिमान मंगळाचे एक वर्ष, 669 सोल, चालवले जाते, संपूर्ण जलचक्रासह: ढग, दव-बर्फ आणि पर्जन्य.

त्यांनी याची तुलना सामान्य धूळ कायम ठेवलेल्या नियंत्रण प्रयोगाशी केली. शोधनिबंधात किती ॲल्युमिनियम सोडले हे नमूद केलेले नाही.

अधिक थंड, अधिक कोरडा, अधिक विरळ

परिणाम योजनेच्या उलट आला.

पृष्ठभागाचे सरासरी तापमान 194.9 वरून 191.8 केल्व्हिनपर्यंत घटले: 3.1 अंश अधिक थंड.
पृष्ठभागाचे सर्वाधिक तापमान 9 अंशांनी खाली आले, आणि पृष्ठभागाजवळची हवा त्याहूनही जास्त, सरासरी 7 अंशांनी थंड झाली.
थंड हवेमुळे कार्बन डायऑक्साइड गोठून जमिनीवर जमा झाला: पृष्ठभागावरील दाब घटला आणि वातावरणाने आपल्या वस्तुमानापैकी 12.3% गमावले; पृष्ठभागावरील कार्बन डायऑक्साइडचा बर्फ 24% ने वाढला.
हवेतील बाष्प 99.65% ने घटले, आणि बर्फाचे बाष्पात रूपांतर होण्याचा सर्वोच्च दर 99.8% ने घटला.

ते का फसले

लेखक परिणामांच्या एका साखळीकडे निर्देश करतात. कण खाली पडतात: इतक्या विरळ हवेत कार्बन डायऑक्साइडचा एक रेणू दोन टकरींदरम्यान सुमारे 10 मायक्रोमीटर प्रवास करतो, त्यामुळे खाली बसताना कणांना फारसा रोध होत नाही. नवा पुरवठा नसल्याने त्यांची तापवण वर्षभरात ओसरते. दरम्यान, हेलासमधला तेजस्वी बर्फ सूर्यप्रकाशाचा बराचसा भाग परावर्तित करतो. तापमान घटत जाते तसे थंड ठिकाणी पाणी गोठून बाहेर पडते, आणि टेराफॉर्मिंगला जो बाष्पाचा हरितगृह प्रतिसाद-चक्र (feedback) सुरू व्हायला हवा असतो, तो कधी सुरूच होत नाही. प्रत्येक परिणामाचा वाटा लेखक पूर्णपणे वेगळा करू शकले नाहीत.

जाणून घ्याव्यात अशा मर्यादा

हे दोन लेखकांनी, स्थूल विभेदनावर, एका वर्षासाठी केलेले एकच सिम्युलेशन आहे. सोडलेल्या ॲल्युमिनियमचे प्रमाण दिलेले नाही, आणि शोधनिबंधातील अनेक आकडे मजकूर आणि त्याच्या तक्त्यांमध्ये जुळत नाहीत. ज्या सतत-इंजेक्शन परिस्थितींविरुद्ध हा अभ्यास युक्तिवाद करतो, त्या तो तपासत नाही.

लेखकांच्याच शब्दांत, हा परिणाम ग्रहीय भू-अभियांत्रिकी यशस्वी होते असेही दाखवत नाही आणि ती नशिबातच अपयशी आहे असेही नाही. एकदाच केलेले इंजेक्शन एका क्षणिक प्रारण-स्पंदासारखे वागते; मंगळाच्या हवामानात कायमस्वरूपी बदल करण्यासाठी खूप जास्त काहीतरी लागेल.