پیشنهاد ناسا برای ساخت میدان مغناطیسی مصنوعی در مریخ

تا جایی که می‌توانیم بگوییم، امروزه سیاره‌ی سرخ دارای یک پوسته‌ی سرد، خشک و خالی از حیات است. حتی اگر احتمالا چند میکروارگانیسم جان‌سخت روی مریخ زندگی کنند، ساکن شدن انسان روی آن بدون همراه داشتن تجهیزات زیاد غیرممکن است. در کارگروه چشم‌انداز علوم سیاره‌ای ۲۰۵۰، ناسا در مورد پتانسیل بازگرداندن «قابلیت پشتیبانی از حیات» به مریخ از طریق ساخت میدان مغناطیسی برای آن سخن گفت. این میدان مغناطیسی مصنوعی می‌تواند مریخ را از تشعشعات و بادهای خورشیدی در امان نگه دارد و قسمتی از دریاهای باستانی آن را دوباره احیا کند.

داده‌های به‌دست‌آمده از مأموریت‌ MAVEN ناسا و مأموریت مارس اکسپرس (Mars Express) مربوط به آژانس فضایی اروپا (ESA) نشان می‌دهند که سیاره‌ی مریخ روزی شبیه زمین بوده است. در حدود چند میلیارد سال پیش، سیاره‌ی سرخ به‌مانند زمین یک میدان مغناطیسی قوی داشته که آن را از تشعشعات و بادهای خورشیدی محافظت می‌کرده است. سپس با از بین رفتن میدان مغناطیسی در حدود ۴.۲ میلیارد سال پیش، اتمسفر مریخ به‌آرامی در طی ۵۰۰ میلیون سال از آن فاصله گرفت و به‌کلی محو شد و به همراه خود، گرمی و رطوبت سیاره را هم از میان برد. اگر ما می‌خواهیم در مریخ ساکن شویم، باید به نحوی میدان مغناطیسی آن را برگردانیم.

ما حتی اگر به طریقی بتوانیم اتمسفری به مریخ اضافه کنیم، به علت نبود میدان مغناطیسی، گازها در اطراف سیاره باقی نخواهند ماند. مشخص نیست به چه شکلی می‌توان میدان مغناطیسی سیاره‌ی سرخ را بازگرداند؛ اما شاید بتوان نوعی میدان مغناطیسی مصنوعی برای آن ساخت. آن‌طور که جیم گرین، مدیر بخش علوم سیاره‌ای ناسا می‌گوید با ساختن و قرار دادن یک دوقطبی مغناطیسی در نقطه‌ی لاگرانژی L1، می‌توان تشعشعات و بادهای خورشیدی را منحرف کرد؛ یعنی درست همان کاری که میدان‌های مغناطیسی طبیعی انجام می‌دهند. نقطه‌ی لاگرانژی L1، نقطه‌ای است که در آن نیروهای جاذبه‌ای در تعادل هستند، از این‌رو هر شی‌ء قرارگرفته در آن نقطه، در مکان خود بین خورشید و مریخ ثابت باقی می‌ماند.

جیم گرین با اشاره به پیشرفت‌های به‌دست‌آمده در حوزه‌ی فیزیک پلاسما، می‌گوید در آینده با توسعه‌ی وسیله‌‌های «باد شدنی» می‌توان دوقطبی مغناطیسی با قدرت یک یا دو تسلا ساخت. یک دوقطبی با چنین قدرتی می‌تواند باعث انحراف تشعشعات خورشیدی شود و در عین حال لازم نیست در ابعاد واقعی سیاره باشد.

بخش علوم سیاره‌ای ناسا با همکاری دانشمندان متعددی از مرکز تحقیقات Ames، مرکز پروازهای فضایی گودارد و چند دانشگاه دیگر، توانسته است شبیه‌سازی‌های مربوط به این سناریو را انجام دهد. تیم تحقیقاتی ناسا دریافته‌ است که با ساخت و تعبیه‌ی یک میدان مغناطیسی مصنوعی، می‌توان اتمسفر مریخ را به یک نقطه‌ی تعادل جدید رساند. هم‌اکنون اتمسفر مریخ در فشاری معادل یک درصد فشار اتمسفر زمین تثبیت شده است. دلیل صفر نبودن فشار اتمسفریک در مریخ این است که به‌صورت مداوم گازهایی از منافذ موجود در پوسته‌ی مریخ متصاعد می‌شوند. بعد از قرار گرفتن سپر مغناطیسی، فشار اتمسفریک تا چند برابر افزایش پیدا خواهد کرد و شرایط برای افزایش درجه‌ی حرارت سطح مریخ تا ۴ درجه‌ی سلسیوس فراهم خواهد شد.

اتمسفر چگال‌تر و گرم‌تر باعث خواهد شد دی‌اکسید کربن محبوس در سطوح یخی آزاد شود و این خود منجر به افزایش بیشتر درجه‌ی حرارت از طریق اثر گلخانه‌ای خواهد شد. در نتیجه، آب‌های یخ‌زده در زیر سطح مریخ شروع به ذوب شدن خواهند کرد و ممکن است بخشی از آبگیرهای باستانی در سطح مریخ را پر کنند. نه‌تنها شرایط کلی این سیاره بهبود خواهد یافت، بلکه دیگر نیازی نخواهد بود انسان‌ها نگران تشعشعات خطرناک خورشیدی یا حتی خفگی ناشی از قرار گرفتن در اتمسفر آن باشند.

البته جیم گرین و همکارانش می‌گویند این سناریو بسیار خیال‌پردازانه و خوش‌بینانه است، با این حال فراتر از دایره‌ی دسترسی دانش نیست. شاید در دهه‌های آینده روزی برسد که بتوانیم با ساخت میدان مغناطیسی مصنوعی برای مریخ، آن را برای پشتیبانی از حیات آماده کنیم.