Niektórzy ludzie wierzą, że jeśli zostaniemy na Ziemi, ludzie przestaną istnieć. W artykule opublikowanym w czerwcu Elon Musk ostrzegał przed kosmiczną nieuchronnością: życie na Ziemi zniknie, jeśli nie staniemy się gatunkiem wieloplanetarnym. Musk napisał, że są dwa sposoby: „Jednym ze sposobów jest pozostanie na Ziemi na zawsze, aż nastąpi wydarzenie, które przyniesie koniec wszystkim żywym istotom. Nie próbuję tworzyć apokaliptycznej przepowiedni, nie, to tylko historia pozwala nam zrozumieć, że koniec jest nieunikniony. Alternatywą jest stanie się cywilizacją podbijającą przestrzeń kosmiczną i gatunkiem wieloplanetarnym, i to jest, jak widzisz, słuszne."
Przetrwanie w połączeniu ze strachem pozostaje podstawowym instynktem ludzkości, który sprawi, że stanie się gatunkiem wieloplanetarnym. I chociaż hipotetyczne zdarzenia masowego wymierania, takie jak katastrofa asteroidy lub wojna nuklearna, mogą skonfrontować nas z faktem, dysponujemy zaawansowanymi technologiami - lub dobrymi teoriami, jak robić takie technologie - aby chronić przyszłość ludzkości. Co zatem sprawia, że myślimy o kolonizacji Marsa?
Potężne rozbłyski słoneczne
Coraz częściej naukowcy i futuryści martwią się możliwymi superflarami słonecznymi (SSB). Typowy rozbłysk słoneczny jest całkowicie normalną częścią cyklu plam słonecznych naszej gwiazdy, powodując wybuchy kosmicznego promieniowania. Ale SSV jest najpotężniejszym rozbłyskiem słonecznym. Gwiazda uwalnia energię odpowiadającą 475 miliardom bomb atomowych w ciągu zaledwie kilku godzin lub nawet sekund - mówi Scott Fleming, astronom i archiwista z MAST. Ich energia jest uwalniana w postaci promieni rentgenowskich, promieni gamma, fal radiowych, światła widzialnego i promieniowania ultrafioletowego.
Naukowcy przez długi czas nie wierzyli, że taka możliwość zasługuje na uwagę, ale nowe odkrycia zmieniły ich zdanie. W ciągu ostatnich kilku lat Kosmiczny Teleskop Keplera odkrył, że odległe, podobne do Słońca gwiazdy wybuchają dość często. Naukowcy zaczęli się zastanawiać, co by się stało, gdyby na naszym Słońcu doszło do SWE, co zapoczątkowało nowe badania.
Jeśli wystąpi całkowity koszt posiadania, pierwszą rzeczą, która zostanie uderzona, jest infrastruktura elektryczna. Telefony komórkowe, komputery, samochody, sztuczne oświetlenie - technologie, od których całkowicie zależy nasze społeczeństwo - przestaną funkcjonować, co doprowadzi globalną cywilizację do szału i w nowy ciemny wiek.
Film promocyjny:
Jednostki CER mogą również wpływać na środowisko. Może zniszczyć pozostałości warstwy ozonowej, co uszkodzi ekosystem i spowoduje masowe wymieranie. Po pierwsze, ciepłe gazy opuszczą atmosferę, a planeta ostygnie. Ale później Ziemia pozostanie bezbronna przed ciągłym bombardowaniem promieniami ultrafioletowymi, które pozwolą im wydostać się na powierzchnię i ją zdewastować.
Na biegunach, gdzie od lat 70. XX wieku rosną dziury ozonowe, zimne morza szybko pochłaniają dwutlenek węgla, zmniejszając ilość tlenu dostępnego w oceanie i zwiększając zakwaszenie wody na Ziemi. Ten rodzaj zmiany zagraża fitoplanktonowi, który jest kręgosłupem łańcucha pokarmowego. Jego deficyt sprawi, że cały łańcuch stanie się wzorem domina.
Ale prawdziwe zagrożenie leży w odległej możliwości drugiego kolejnego dużego wybuchu, zanim nasza warstwa ozonowa zostanie w pełni odzyskana z pierwszego. Bez warstwy ozonowej, która by nas chroniła, promieniowanie ultrafioletowe z drugiej SWS spowoduje radykalne mutacje DNA, powodując nieodwracalne uszkodzenie płodności i zmieniając funkcje fizjologiczne. Nawet ekstremofile mogą zniknąć (chociaż ten scenariusz jest całkowicie nieprawdopodobny).
Do tej pory ludzie nie obserwowali jeszcze NNE naszego Słońca. Częściowo dlatego, że nie zdarzają się tak często; częściowo dlatego, że nasza cywilizacja jest zbyt młoda. Ale niestabilne atomy uwięzione w słojach drzew pokazują, że łagodne SLE uderzyły wcześniej w Ziemię.
Pomimo tych wszystkich obaw naukowcy nie zdecydowali jeszcze, jak często dochodzi do takich katastrofalnych wydarzeń. Jednak dane z teleskopu Keplera dotyczące częstotliwości rozbłysków na innych gwiazdach w ciągu ostatnich 400 000 lat pomogły naukowcom oszacować, jak często NER występują w gwiazdach podobnych do naszego Słońca. Według ich danych Słońce emituje SSV co 20 milionów lat.
Jeśli ostatni CER był w 775, oczekiwanie zajmie bardzo dużo czasu. Okazuje się, że jeśli ludzie tacy jak Musk szukają uzasadnienia dla kolonizacji innego świata, CER nie będzie najbardziej przekonującym motywem.
Ale na tym historia się nie kończy. Chociaż pełnowymiarowy SWN nie zostanie rozmieszczony w najbliższej przyszłości, zgodnie z artykułem opublikowanym w Astrophysical Journal, w tym tysiącleciu prawdopodobnie wystąpi słabszy, ale destrukcyjny rozbłysk słoneczny. „Zakładamy, że całkowite straty mogą przekroczyć obecny PKB świata w przypadku pewnych superfar” - piszą autorzy badania. Takie wydarzenie może nie położyć kresu naszemu gatunkowi, ale z pewnością zniszczy nasze społeczeństwo, zniszczy gospodarkę i ograniczy dostęp do zasobów niezbędnych do przetrwania.
Jednak aby zrozumieć naturę NER, astrofizycy muszą dokładnie wiedzieć, jak rodzą się w gwiazdach. Nie znając wnętrza naszego Słońca, naukowcy nie mogą przewidzieć całkowitego kosztu posiadania wcześniej niż tydzień wcześniej. Całkowity koszt posiadania może być bardziej ryzykowny, niż nam się wydaje.
Inne zagrożenia dla Ziemi?
Groźba super rozbłysku słonecznego może nie wystarczyć, aby uwolnić nas od tego świata, ale istnieją inne apokaliptyczne scenariusze, które mogą być bardziej motywujące. Brian Wilcox, członek JPL i twórca technologii robotyki kosmicznej oraz członek Rady Doradczej ds. Obrony Planetarnej NASA (NACPD), zastanawia się nad technicznymi aspektami zapobiegania uderzaniu asteroid i komet w Ziemię.
„Moje badania wykazały, że problem asteroid nie był tak poważny, jak twierdzą niektórzy, ponieważ do pewnego stopnia śledzimy wszystkie duże obiekty w wewnętrznym Układzie Słonecznym” - mówi Wilcox. „Szacuje się, że 98% jednokilometrowych obiektów w wewnętrznym Układzie Słonecznym znalazło już miejsce dla siebie, na długo przed tym, jak je znaleźliśmy”.
Kiedy potwierdzamy pozycje i trajektorie asteroid, mówi Wilcox, zderzenia tych obiektów z Ziemią, którym nie możemy zapobiec, stają się coraz mniej prawdopodobne. Kiedy naukowcy identyfikują możliwe zagrożenie asteroidą, wiedzą, że istnieje siedmiominutowe okno, zanim uderzy ona w Ziemię. W przeszłości naukowcy zakładali, że wszystkie asteroidy mają równe szanse na zderzenie. „Albo wejdziesz, albo nie” - dodaje Wilcox. Ale po wielu obserwacjach uzyskaliśmy ilościowe potwierdzenie, że ogromna większość asteroid podróżujących przez wewnętrzny układ słoneczny nie zderzy się z Ziemią. „Komety z długiego okresu, które pochodzą zza Neptuna, wciąż są powodem do niepokoju, ponieważ możemy myśleć przez długi czas, ale są one sto razy mniej niebezpieczne,niż asteroidy wewnętrznego układu słonecznego”- mówi. Wydaje się, że nie ma się czym martwić.
Jeśli obiekt niebieski znajdzie się na ścieżce kolizji z Ziemią, możemy go zatrzymać na kilka sposobów. W tym roku NASA rozpoczęła prace nad DART, statkiem kosmicznym zaprojektowanym do wystrzelenia ogromnego obiektu w asteroidę w celu zboczenia go z kursu. Lasery mogłyby zrobić coś podobnego.
Sam Wilcox nie dba o asteroidy. Jednak superwulkany to zupełnie inna historia. Są dużo, dużo bardziej niebezpieczne niż asteroidy.
Superwulkan może wywołać niszczycielskie efekty już podczas jednej erupcji. Może wyrzucić do atmosfery wystarczającą ilość pyłu i innych cząstek, aby zablokować światło słoneczne, zatrzymać fotosyntezę i doprowadzić do masowego głodu. I nadal nie mamy sposobu, aby przewidzieć, kiedy wybuchnie superwulkan.
Wiemy, że Yellowstone wybucha mniej więcej co 620 000 lat, ale podobnie jak w przypadku NER, ludzka cywilizacja nie istniała jeszcze wystarczająco długo, aby być świadkiem takiego wydarzenia. Ostatni znany superwulkan wybuchł 75 000 lat temu w Indonezji, a dowody wskazują, że wyrzucił do atmosfery prawie 100 miliardów wywrotek stopionego materiału.
Wilcox uważa jednak, że żaden z tych przykładów nie dostarcza wystarczającej motywacji do opuszczenia Ziemi. W rzeczywistości nawet pandemia nie usprawiedliwia utworzenia kolonii na innej planecie, takiej jak Mars.
Powiedział, że lot na Marsa nie zachowa naszego gatunku, tak samo jak osiadanie na wielu asteroidach. „Gdyby pandemia była naszym głównym problemem, najszybszym sposobem obrony byłoby stworzenie osad asteroid na asteroidach terraformowanych, które mogłyby zapewnić siedlisko nawet 7 000 ludzi” - wyjaśnił Wilcox. „Mielibyśmy wiele kolonii na asteroidach zamiast tylko jednego Marsa”.
Asteroidy są nie tylko łatwiejsze i tańsze do opanowania niż Mars; są bezpieczniejsze pod względem odległości. Lot z Ziemi na Marsa trwa od kilku miesięcy do kilku lat. Dotarcie do pasa asteroid lub jakiejkolwiek asteroidy bliskiej Ziemi, którą możemy zaludnić w przyszłości, zajmie jeszcze więcej czasu. To dłużej niż trwa okres inkubacji jakiejkolwiek choroby - zanim astronauci przybywają do nowego domu, najgroźniejsze choroby już wykonały swoją pracę. „Mamy nadzieję, że postęp w medycynie jest wystarczający, abyśmy mogli opracować testy i zapobiec wysyłaniu zakażonych ludzi do kolonii kosmicznych” - mówi Wilcox. Będziesz musiał się upewnić, że nikt nie zabierze ze sobą niebezpiecznej choroby.
Jeśli będziemy musieli zejść z Ziemi, Księżyc może być realną opcją. Możemy wydobywać paliwo rakietowe na jego powierzchni, a dotarcie do niego nie zajmie dużo czasu. Rury wykonane ze starożytnych strumieni lawy zapewniają ludziom osłonięte miejsca do budowania kolonii, które możemy chronić przed promieniowaniem słonecznym.
Więc Mars to nasz najlepszy wybór?
Jeśli obawiamy się NER, Mars początkowo wydaje się być obiecującą opcją kolonizacji. Czerwona planeta znajduje się około dwa razy dalej od Słońca niż Ziemia, więc mniej promieniowania słonecznego dociera do jej powierzchni.
W rzeczywistości Mars byłby znacznie bardziej niebezpieczny dla ludzi w przypadku SSV. Mars nie ma magnetosfery, a jego atmosfera została zdmuchnięta przez rozbłysk słoneczny 4 miliardy lat temu. W przypadku SSV na Ziemi bylibyśmy przynajmniej chronieni przez atmosferę, naszą „kamizelkę kuloodporną” przed promieniowaniem; na Marsie bylibyśmy nadzy i bezbronni.
Poza tym wyprawa na Marsa i tak byłaby niebezpieczna. - Powinny istnieć lepsze alternatywy - powiedział Wilcox. „Jeśli ludzkość ma żyć i pracować w kosmosie, musimy nauczyć się żyć i pracować w kosmosie” - mówi. Dobry początek to dosłownie za drzwiami. „Przed udaniem się na Marsa możesz ćwiczyć na Księżycu”. Musimy przetestować technologię kolonizacji Marsa, zanim wyślemy astronautów w jedną stronę, narażając ich życie.
Być może więc Mars ukrywa przed nami nową wiedzę i możliwości zaspokojenia naszych kosmicznych ambicji. Ale żeby przeżyć, być może powinniśmy trzymać się naszych korzeni.