지구는 그 주변의 자기장의 광대 한 웹을 갖는 것이 가장 운이 좋다. 그들 없이는 우리의 대기의 대부분이 오래 전에 강력한 태양 바람에 의해 점차 찢어 졌을 것입니다.
과학자들은 화성이 한때 유명한 자기장을 지원했음을 알고 있습니다. 지구가 더 따뜻하고 훨씬 더 습한 역사 초기에 아마도 아마도 가능성이 높습니다. 그들 중 거의 남은 것이 남아 있으며, 지구는 냉담하고 건조되었습니다. 이러한 이해는 흥미로운 질문으로 이어집니다. 화성이 그 태양 바람으로부터 그것을 보호하기 위해 기능적인 자기권을 가지고 있다면 다시 한 번 더 두꺼운 대기, 따뜻한 기후 및 액체 지표수를 발전시킬 수 있습니까?
NASA의 행성 과학 부서 담당 이사 인 제임스 그린 (James Green)은 그렇게 할 수 있다고 생각합니다. 그리고 아마도 우리의 도움으로 그러한 변화는 천문학적 시간이 아닌 인간 내에서 발생할 수 있습니다.
이 기관 본부의 NASA Planetary Science Vision 2050 워크숍에서 열린 대화에서 Green은 화성 자기장이 어떻게 재구성 될 수 있는지, 그리고 화성의 기후가 인간의 탐험과 아마도 커뮤니티에서 어떻게 더 친근해질 수 있는지에 대한 시뮬레이션, 모델 및 초기 생각을 발표했습니다.
.그것은 고 에너지 태양 입자로부터 지구를 보호하기 위해 "자기 방패"를 만드는 것으로 구성되었습니다. 실드 구조는 큰 쌍극자로 구성됩니다. 인공 자기장을 생성하기에 충분한 강력한 폐쇄 전기 회로입니다. 시뮬레이션은 이런 종류의 방패가 물체에 의해 생성 된 자기장의 상대적으로 보호 된 자석에 화성을 남겨 두는 것으로 나타났습니다. 잠재적 인 결과 :태양풍에 의한 화성 대기의 대규모 스트리핑 종료와 기후의 상당한 변화.
그린은 워크숍에“태양계는 우리의 것입니다. “물론 그것은 화성을 포함합니다. 그러나 인간이 화성을 탐험하고 과학을하는 우리와 함께 더 나은 환경이 필요합니다.”
이것은 인간이 화성을 인간 거주에 더 적합하게 만드는 과정 인“테라 포밍”입니까? 그것은 수십 년 동안 주변에 있었던 흥미롭지 만 논란의 여지가있는 아이디어이며, 그린은 그것을 완전히 받아들이는 것에주의를 기울였습니다.
"Terraforming에 대한 나의 이해는 인간이 행성 규모로 대기에 가스를 직접 추가하는 의도적 인 추가입니다."라고 그는 이메일로 썼습니다. “여기서 머리카락을 나누고 있을지 모르지만 화성이 스스로를 만들지 않는 시뮬레이션에서 분위기에 아무것도 소개되지 않습니다. 사실상,이 개념은 단순히 훨씬 오랜 시간 동안 발생할 가능성이 가장 높은 자연 과정을 가속화합니다.”
.그가 여기서 언급하고있는 것은 많은 전문가들이 화성이 미래에 훨씬 더 따뜻할 것이라고 믿고 인간이 무엇을 하든지 훨씬 더 두꺼운 분위기를 가질 것이라는 점입니다. 그러나 그 자체로는 그 과정이 오랜 시간이 걸릴 것입니다.
더 설명하기 위해, 먼저 작은 화성 역사.
35 억 년 전, 화성은 훨씬 더 두꺼운 대기를 가졌으며, 표면 온도가 상당한 양의 지표수가 흐르고, 수영장, 아마도 바다를 형성 할 수있을 정도로 충분히 적당히 유지할 수있었습니다. (그리고 아마도 인생이 시작될 것인지 아는 사람). 그러나 화성의 자기장이 철 내부 코어가 어떻게 든 취소 된 후에 화성의 자기장이 무너 졌기 때문에, 화성 대기의 약 90 %가 해당 태양풍의 하전 입자에 의해 제거되어 초당 250 ~ 750 킬로미터의 속도에 도달 할 수 있습니다.
.물론 화성은 이제 냉담하고 건조하지만 Green은 태양계의 역학이 지구가 다시 워밍업 될 때를 가리 킵니다. 그는 과학자들은 점차적으로 증가하는 태양의 열이 지구를 충분히 따뜻하게 따로 따로 북극에서 냉동 이산화탄소의 덮개를 방출하고 물 얼음을 시작하고 시간이 지나면 온실 분위기를 창출 할 것이라고 말했다. 그러나이 과정은 약 7 억 년이 걸릴 것으로 예상됩니다.
Green은“내 생각의 열쇠는 이제 화성이 자기장을 잃어 버렸다는 것을 알고 있으며, 태양풍은 그 이후로 대기 (특히 산소)를 벗어 났으며, 태양풍은 화성의 아웃가스와 어떤 종류의 평형을 이루고 있습니다. (아웃 잉은 지구 표면 아래에서 기체 화합물의 방출입니다.)“스트리핑을 크게 줄이면 새로운 압력 대기가 시간이 지남에 따라 진화 할 것입니다. 압력이 증가하면 온도가 증가합니다. 우리는 새로운 평형이 무엇인지, 얼마나 걸릴지 정확히 계산하지 않았습니다.”
.그 이유는 그린과 그의 동료들이 대기 모델에 추가 물리학을 추가해야한다는 것을 발견했습니다. 그러나 그는 물리학이 개발 될 것이라고 확신합니다. 그는 또한 유럽 우주국의 추적 가스 궤도가 현재 화성을 돌고있는 화성 분위기에서 중요한 역할을 할 수있는 분자와 화합물을 식별 할 수 있어야한다고 말했다.
.따라서 화성의 미래 기후에 대한 새로운 자기장 모델과 예측을 바탕으로 언제 인간이 훨씬 더 친근하게되도록 충분히 변경 될 수 있습니까?
대기압의 상대적으로 작은 변화는 우주 비행사의 혈액이 끓는 것을 막을 수 있으므로 보호 정장과 옷은 디자인에 더 간단합니다. 그러나 화성의 온도의 평균 일일 범위는 화씨 170도이며, 그 선천적을 더 선천적으로 만들기 위해서는 상당한 대기 변형이 필요합니다.
그린의 워크숍은 21 세기 중반에 가능한 일에 중점을 두 었으므로 그때 까지이 경기장에서 일부 진전을 희망합니다.
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이 논문의 많은 흥미로운 측면 중 하나는 전 세계 기후 예측부터 화성의 우주 날씨에 이르기까지 모든 것에 기본 모델을 연결하려는 NASA 노력의 일부입니다. 예를 들어, NASA Heliophysics의 작업에 대한 화성에 대한 잠재적 인 인공 자기권의 모델링은 우리 자신의 태양에 대한 상당히 진보 된 연구입니다.
화성의 우주 날씨 전문가 인 Chuanfei Dong 은이 논문의 공동 저자이며 많은 모델링 작업을 수행했습니다. 그는 현재 Princeton University의 준 학자입니다. 그는 BATS-R-US (Block-Adaptive-Tree Solar-Wind Roe-Type Upwind Scheme)를 사용하여 인공 자기권의 잠재적 차폐 효과를 테스트했으며, 생성 된 자기장이 충분히 강한 경우 실질적이라는 것을 발견했습니다. 실제로 태양풍으로 인한 화성 대기의 상실을 크게 제한하기에 충분히 상당합니다. 그가 설명했듯이, 인공 쌍극자 자기장은 Dayside 재 연결을 방지하기 위해 회전해야하며, 이는 나이트 사이드 재 연결도 방지합니다.
.인공 자기장이 태양풍을 제대로 차단하지 않으면 화성은 더 많은 대기를 잃을 수 있습니다. 그렇기 때문에 지구가 인공 자기권의 자기 안에 안전하게 있어야합니다.
그들의 논문에서, 저자들은 인공 화성 마그네토 스피어에 대한 계획이“환상적”으로 들릴 수 있음을 인정하지만, 신흥 연구가 미니어처 마그넷 스피어가 인간과 우주선을 보호하는 데 사용될 수 있음을 보여주기 시작했다고 말합니다. 앞으로, 풍선 구조가 1 또는 2 테슬라 (자기장의 강도를 측정하는 단위)에서 태양풍에 대한 활성 방패로서 자기 쌍극자 필드를 생성 할 수 있다고 말한다. 시뮬레이션에서 자기장은 지구보다 약 1.6 배 강합니다.
녹색과 다른 사람들이 생각하는 것을 요약 한대로 짧은 논문의“결과”섹션은 다음과 같습니다.
“약 4 도의 화성 온도의 평균 변화가 Co 2 를 녹일 수있는 충분한 온도를 제공 할 것이라고 결정되었습니다. 북극 캡 캡에 대한 베니어
“이 Co 2 의 대기에서 결과적으로 향상되었습니다 , 온실 가스는 화성의 북극 모자에 갇힌 물을 녹이는 과정을 시작합니다. 화성 고대 바다의 거의 1/7이 얼어 붙은 극지 캡에 갇힌 것으로 추정됩니다. 화성은 다시 한번 지구와 같은 거주 환경이 될 수 있습니다.
이 시뮬레이션의 결과는 화성이 흥미 진진한 새로운 행성이 공부하고 살기 위해 얼마나 오래 걸리는지에 대한 투영을 검토 할 것입니다.”
.Marc Kaufman은 우주에 관한 두 권의 책의 저자입니다. Mars Up Close :Curiosity Mission 및 내부 첫 번째 연락 :지구 너머의 삶을 찾기위한 과학적 돌파구. 그는 또한 경험이 풍부한 기자이며 30 년 동안 워싱턴 포스트 및 필라델피아 지망생 . 이 게시물에서 허가를 받아 재 인쇄 된“많은 세계”열은 NASA의 우주 생물학 프로그램에 의해 뒷받침되고 정보를 제공하지만, 표현 된 모든 의견은 저자의 것입니다.
시계 :여기에 태양풍이 발생하는 것이 있습니다.
이 작품은 원래 2017 년 11 월에 너무 낭만적 인 사실에 대해 다시 출판되었습니다.
