Liệu chúng ta có thể "biến đổi địa lý" Sao Hỏa hay không?

Ngay từ hàng tỷ năm trước, Sao Hỏa đã từng có một bầu khí quyển dày đặc, giàu carbon, các hồ và đại dương được tạo thành từ nước lỏng, thậm chí có thể có những đám mây mịn lơ lửng trên bầu trời. Mặt trời lúc này nhỏ hơn hiện tại rất nhiều, ánh sáng cũng yếu hơn, nhưng khi những cơn bão mặt trời được sinh ra thì sức mạnh lại lớn hơn ngày nay rất nhiều. Nói cách khác, hệ mặt trời ngày nay dễ sinh sống hơn nhiều so với 3 tỷ năm trước. Nhưng dù vậy, Sao Hỏa vẫn vô hồn và không có sự sống.

Kích thước của Sao Hỏa nhỏ hơn Trái Đất, có nghĩa là tốc độ nguội của nó cũng nhanh hơn Trái Đất rất nhiều - lõi Trái Đất vẫn nóng chảy - lõi sắt quay liên tục vẫn có địa từ trường mạnh, có thể làm lệch hướng gió mặt trời và không cho chúng ta tác động đến chúng ta.

Sau khi Sao Hỏa nguội đi, lõi của nó trở thành chất rắn và từ trường của hành tinh này cũng dần biến mất. Sau khoảng 100 triệu năm, gió mặt trời đã tước bỏ bầu khí quyển của Sao Hỏa. Áp suất không khí trên Sao Hỏa giảm xuống gần như chân không, đại dương trên bề mặt dần dần sôi và bốc hơi, cuối cùng toàn bộ Sao Hỏa trở nên cực kỳ khô hạn.

Vì Sao Hỏa đã từng rất giống với Trái Đất trong lịch sử, liệu chúng ta có thể khôi phục lại môi trường trước đây của nó không?

Sau nhiều thế kỷ phát thải carbon, chúng ta đã làm tăng nhiệt độ bề mặt Trái Đất bằng cách dựa vào hiệu ứng nhà kính. Khí cacbonic do hoạt động của con người thải ra không những không ảnh hưởng đến sự xâm nhập của ánh sáng mặt trời mà còn ngăn cản bức xạ nhiệt thoát ra bên ngoài - giống như việc phủ một tấm chăn vô hình trên Trái Đất.

Nhiệt độ bề mặt tăng lên làm tăng tốc độ bay hơi của nước biển và khuếch tán vào khí quyển dưới dạng hơi nước, điều này càng làm tăng hiệu quả cách nhiệt của "tấm chăn" này, dẫn đến tăng nhiệt độ bề mặt, do đó càng làm tăng tốc độ bay hơi.

Nhưng nếu cơ chế này khả thi trên Trái Đất, thì nó cũng có thể hoạt động khả thi trên Sao Hỏa. Chúng ta không liên quan gì đến bầu khí quyển Sao Hỏa, vì nó đã hoàn toàn tan biến vào không gian. Nhưng Sao Hỏa hiện tại vẫn còn chứa nhiều nước băng và carbon dioxide rắn ở các cực và ở khắp mọi nơi trên Sao Hỏa, thậm chí nó có thể có nhiều hơn ở bên dưới bề mặt.

Bởi vậy, chúng ta có thể quản lý chúng để tăng nhiệt độ của các cực Sao Hỏa - chúng ta có thể giải phóng đủ carbon dioxide vào khí quyển để kích thích hiệu ứng nhà kính. Tiếp theo, chúng ta chỉ cần theo dõi những thay đổi và có thể trong vài trăm năm nữa, môi trường trên Sao Hỏa sẽ không còn khắc nghiệt như bây giờ.

Nhưng thật không may, ý tưởng tưởng chừng đơn giản này có thể không khả thi.

Trước hết, trước hết chúng ta phải phát triển công nghệ làm nóng các cực của Sao Hỏa. Nhiều giải pháp khác nhau đã được đề xuất cho việc này, chẳng hạn như phát tán bụi ở các vùng cực (giảm bức xạ của ánh sáng mặt trời), hoặc đặt một tấm gương khổng lồ trong không gian để phản chiếu ánh sáng mạnh lên bề mặt Sao Hỏa.

Nhưng những ý tưởng này đều đòi hỏi một bước đột phá mang tính nhảy vọt trong công nghệ hiện có - việc xây dựng những thứ khổng lồ như vật trong không gian vượt xa khả năng công nghệ hiện tại của chúng ta. Lấy gương vũ trụ làm ví dụ, chúng ta cần khai thác 200.000 tấn nhôm trong không gian. Nhưng cho đến nay, khối lượng khai thác của chúng ta trong không gian vẫn bằng không.

Ngoài ra, lượng carbon dioxide được lưu trữ trên Sao Hỏa không đủ để kích hoạt xu hướng ấm lên toàn cầu. Hiện tại, áp suất của sao Hỏa chỉ bằng 1% áp suất của mực nước biển trên Trái Đất. Ngay cả khi tất cả các phân tử carbon và nước trên Sao Hỏa được giải phóng vào khí quyển, áp suất của sao Hỏa sẽ chỉ tăng lên 2% so với áp suất của Trái Đất.

Trên cơ sở này, nếu bạn muốn ngăn mồ hôi và dầu trên da của bạn sôi và bốc hơi ở nhiệt độ thấp, nồng độ trong khí quyển của Sao Hỏa cần phải tăng gấp đôi; và nếu bạn muốn cởi bỏ bộ đồ không gian có áp suất, bạn cần phải tăng nó đến 10 lần. Còn về câu hỏi thiếu oxy thì không cần phải nhắc đến.

Để đối phó với vấn đề không đủ khí nhà kính trên Sao Hỏa, một số người đã đưa ra một số kế hoạch khá cấp tiến. Có lẽ chúng ta có thể xây dựng một số nhà máy đặc biệt để thải CFC (một loại khí nhà kính rất phức tạp) lên Sao Hỏa. Hoặc chúng ta có thể đưa một số sao chổi giàu amoniac từ bên ngoài hệ mặt trời đến hành tinh này. Bản thân amoniac là một loại khí nhà kính "tuyệt vời" và cuối cùng giải phóng các phân tử nitơ vô hại. Phần lớn bầu khí quyển của Trái Đất được cấu tạo bởi nitơ.

Giả sử rằng chúng ta có thể vượt qua những thách thức kỹ thuật của những đề xuất này, vẫn còn một trở ngại lớn cần được giải quyết: Sao Hỏa không có từ trường. Nếu chúng ta có thể bảo vệ mọi phân tử chúng ta thải ra khí quyển Sao Hỏa (điều này khó như việc xây dựng một kim tự tháp từ cát) thì mọi thứ sẽ có vẻ tốt đẹp hơn, còn không, chúng sẽ bị gió mặt trời thổi bay.

Một số người cũng đã đưa ra một số giải pháp sáng tạo khác. Có lẽ chúng ta có thể chế tạo một nam châm khổng lồ trong không gian để làm thay đổi hướng gió mặt trời thổi về phía Sao Hỏa. Hoặc bạn có thể sử dụng một chất siêu dẫn vòng quanh sao Hỏa để tạo ra một "từ quyển nhân tạo" cho Sao Hỏa.

Tất nhiên, những giải pháp này đòi hỏi trình độ công nghệ quá cao và chúng ta chỉ đơn giản là không thể thực hiện chúng. Vì vậy, liệu chúng ta có thể biến đổi Sao Hỏa để khiến nó dễ sinh sống hơn không? Chỉ có thể nói rằng xét cho cùng thì vẫn có những khả năng xảy ra, nhưng không phải là hiện tại và tương lai gần, những giải pháp này không vi phạm các định luật vật lý cơ bản. Tuy nhiên, tốt hơn là không nên kỳ vọng quá nhiều.