蓄熱粒子を用いて火星を温暖化する。

「テラフォーミングとは、惑星の環境を地球に似せるために改変することを指します。火星の場合、惑星を温暖化させることは必要な第一歩ですが、それだけでは十分ではありません。これまでの構想は温室効果ガスの放出に焦点を当てていましたが、それには火星では希少な大量の資源が必要となります」と、今週『サイエンス・アドバンシズ』誌に掲載された研究を主導したシカゴ大学の惑星科学者エドウィン・カイト氏は述べています。

「本論文の重要な要素は、人工ナノ粒子を用いて火星の大気を温暖化させるという斬新な提案と、この手法が従来の概念よりもはるかに効果的である可能性を示す気候モデルです。これは、火星の気候を変化させるためのより実現可能な方法を提供し、将来の火星探査戦略に役立つ可能性があるため、重要な意味を持ちます」とカイト氏は付け加えた。

NASAは火星の表面を探査するためにロボット探査車を、火星内部を調査するためにインサイト着陸機を送り込んでいる。NASAのアルテミス計画は、将来の有人火星探査ミッションに備えるため、今後数年以内に1972年以来初めて宇宙飛行士を月面に着陸させることを目指している。

火星への人類移住には、酸素不足、薄い大気からの有害な紫外線、植物の生育に適さない塩分濃度の高い土壌、惑星の大部分を覆うこともある砂嵐など、多くの課題が待ち受けている。しかし、極寒の気温は深刻な障害となるだろう。

「火星の温暖化という考えは不可能ではないことを実証したいと考えています。私たちの研究結果が、科学界全体、そして一般の人々が、この魅力的なアイデアを探求するきっかけとなることを願っています」と、筆頭著者であるイリノイ州ノースウェスタン大学電気・コンピュータ工学科の博士課程学生、サマネ・アンサリ氏は述べています。

火星の平均表面温度は約マイナス65度です。大気が薄いため、火星表面の太陽熱は容易に宇宙空間に逃げてしまいます。この提案は、極地や地表付近に氷の形で存在する水が、火星表面に液体の水として存在できるようにすることを目的としています。

科学者たちは、ナノロッドと呼ばれる微細な棒状粒子を、毎秒約8ガロン（30リットル）の速度で長年にわたって大気中に継続的に放出することを提案している。

「このアイデアは、材料を輸送すること、あるいはもっと良いのは製造ツールを輸送して、火星でナノロッドを製造することです。なぜなら、火星の表面には鉄とアルミニウムが豊富にあるからです」とアンサリ氏は述べた。

研究者たちは、人類の利益のために別の惑星を改変する際に、予期せぬ結果が生じる可能性を依然として意識している。例えば、科学者たちは、火星に過去に生命が存在したかどうか、あるいは現在も地表下にバクテリアの形で生命が存在する可能性があるかどうかを知りたいと考えている。

「ナノ粒子によって火星を温暖化させる可能性はあるものの、この方法の利点と欠点は依然として不確実です。例えば、火星の土壌に地球上のすべての生物にとって有害な不可逆的な化合物が含まれているかどうかが不確実であることを考えると、火星を温暖化させることによる利点はごくわずかです」とカイト氏は述べた。

「一方で、火星の表面に光合成を行う生物圏を確立できれば、太陽系における人類の発展の可能性が高まるだろう。費用面から見ても、火星に生命が存在するならば、その生命を研究することで莫大な利益が得られ、生息地の確実な保護につながるだろう」とカイト氏は付け加えた。