Die Bevölkerung der Erde nimmt ständig zu: Nach verschiedenen Prognosen könnte sie bis 2050 8 bis 13 Milliarden Menschen erreichen. Es ist nicht bekannt, wie lange unser Planet eine solche Horde unterstützen kann. Science-Fiction-Autoren haben die Besiedlung anderer Planeten im Sonnensystem lange Zeit als Lösung des Problems angesehen - praktisch seit Beginn des 20. Jahrhunderts. Versuchen wir herauszufinden, wie realistisch eine solche Perspektive ist.
Ein Heimatland - für immer geliebt, wo kann man so ein anderes finden?
Bevor wir über die Aussichten für die Entwicklung anderer Welten sprechen, sollten wir verstehen, was die Entstehung des Lebens auf der Erde ermöglicht hat.
Erstens ist die Erde (die natürlich ist) ein terrestrischer Planet - das heißt ein felsiger Himmelskörper, der hauptsächlich aus Metallen und Silizium besteht.
Zweitens befindet sich die Erde in der sogenannten "bewohnbaren Zone" - mit anderen Worten, sie ist nicht zu nah an der Sonne und nicht zu weit von ihr entfernt. Aufgrund dessen hat die Sonne die Fähigkeit, unseren Planeten aufzuwärmen, jedoch nicht zu einer knusprigen Kruste.
Drittens ist die Erde eine geologisch aktive Welt. Dies ist aus mehreren Gründen gleichzeitig wichtig. Das Vorhandensein eines flüssigen äußeren Kerns, der aus geschmolzenen Metallen besteht, versorgt die Erde mit einem Magnetfeld, das wiederum die Oberfläche des Planeten vor schädlicher Sonnenstrahlung und vor atmosphärischer Erosion durch den sogenannten Sonnenwind (dh einen Strom ionisierter Partikel, die von der Sonne emittiert werden) schützt. Die geologische Aktivität der Erdkruste ermöglichte es auch, einen großen Teil des Kohlenstoffs in den Gesteinen zu blockieren und dadurch einen zu starken Treibhauseffekt zu vermeiden.
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Viertens (und dies folgt teilweise aus dem „dritten“) hat die Erde eine atmungsaktive Atmosphäre und eine große Menge Wasser, deren Vorhandensein eine Voraussetzung für die Aufrechterhaltung des Proteinlebens ist.
Außerirdische Welten
Schauen wir uns nun andere Planeten im Sonnensystem an und vergleichen sie mit der Erde.
Unter dem Gesichtspunkt der Bewohnbarkeit können Sie die sogenannten äußeren Planeten - Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun - sofort verwerfen. Sie sind zu weit von der Sonne entfernt, bestehen überwiegend aus Gas (weshalb sie als "Gasriesen" bezeichnet werden) und sind zu massiv. Die Satelliten der Riesenplaneten sind auch nicht für das Leben geeignet, obwohl einige von ihnen (zum Beispiel auf Enceladus) sogar Wasser in Form einer Flüssigkeit enthalten.
Mit den inneren Planeten (außer der Erde) ist auch alles kompliziert. Quecksilber ist definitiv nicht für das Leben geeignet. Es ist zu nah an der Sonne, seine geringe Masse erlaubte es nicht, die Atmosphäre zu halten, und alle geologischen Aktivitäten haben infolge der Abkühlung lange aufgehört. Mit anderen Worten, Merkur ist ein totes Stück Fels ohne Perspektive. Gleiches gilt für den Mond. Aber auf Mars und Venus lohnt es sich, näher darauf einzugehen.
roter Planet
In vielen Science-Fiction-Romanen wurde Mars entweder als Objekt der Kolonialisierung oder als Problemquelle in Form aggressiver Außerirdischer dargestellt. Der rote Planet ist in vielerlei Hinsicht der Erde ähnlich, und vor etwa 3 Milliarden Jahren war diese Ähnlichkeit noch auffälliger: Der Planet hatte eine dichte Atmosphäre und eine große Menge flüssigen Wassers, Flüsse flossen entlang der Kontinente und die Depressionen waren Meere. Was ist seitdem passiert?
Erstens kühlte sich der Mars aufgrund seiner geringen Größe und Masse (etwa 11% der Erdmasse) vollständig ab, was zur Einstellung der geologischen Aktivität und zum Verlust der Magnetosphäre führte. Aufgrund des Mangels an geologischer Aktivität hat die Atmosphäre des Planeten aufgehört, wieder aufgefüllt zu werden. Aufgrund der geringen Planetenmasse und des Einflusses des Sonnenwinds verdunstete die vorhandene Atmosphäre allmählich. Dies führte dazu, dass das Wasser auf dem Planeten teilweise in eine gasförmige Form sublimiert und aufgrund der mit der Verdünnung der Atmosphäre einhergehenden Abkühlung teilweise gefroren war. Wassermoleküle, die wiederum in die Marsatmosphäre gelangten, wurden durch ionisierte Partikel zerstört, was zum Verlust eines großen Teils der Wasserstoffreserven des Planeten führte.
Das Terraforming des Mars scheint daher eine sehr zeitaufwändige Aufgabe zu sein, könnte man sogar sagen - eine fast unmögliche Aufgabe, da Sie dafür die Atmosphäre des Planeten wiederherstellen und ihn entweder vor Erosion durch den Sonnenwind schützen oder dessen kontinuierliche Wiederauffüllung sicherstellen müssen. Das Fehlen einer Magnetosphäre führt auch dazu, dass die Marsoberfläche mit tödlicher Sonnenstrahlung bombardiert wird. Darüber hinaus ist der Mars weit genug von der Sonne entfernt, so dass selbst bei einer dichten Atmosphäre und einem damit einhergehenden Treibhauseffekt die Temperatur auf der Planetenoberfläche möglicherweise nicht hoch genug ist, um ein angenehmes Leben zu führen. Andererseits kann ein beträchtlicher Teil dieser Probleme gelöst werden, indem riesige Spiegel an Lagrange-Punkten rund um den Planeten platziert werden - sie können den Mars vor dem Sonnenwind schützen. Darüber hinaus wird es mit ihrer Hilfe möglich sein, eine "externe Erwärmung" der Oberfläche zu organisieren.
Für den Mars als künftigen Aufenthaltsort der Menschheit spricht die Tatsache, dass die Länge des Tages auf dem roten Planeten praktisch mit der der Erde übereinstimmt. Außerdem gibt es einen Wechsel der Jahreszeiten, da der Neigungswinkel der Achse des Planeten nahe an der Erde liegt. Im Allgemeinen ist ein Leben auf dem Mars durchaus möglich - aber nur unter hermetisch abgeschlossenen Kuppeln. Übrigens wird die NASA bereits ein solches Experiment durchführen und eine Pflanze auf dem Mars in einem Miniaturgewächshaus züchten.
Morgen Stern
Ein weiterer vielversprechender Planet ist die Venus, die oft als "Zwilling der Erde" bezeichnet wird. Wie die Erde befindet sich die Venus in der bewohnbaren Zone, außerdem ist sie in Größe und Masse fast identisch mit unserem Planeten.
Im Gegensatz zum Mars hat die Venus eine absolut luxuriöse Atmosphäre. Leider macht diese Atmosphäre den Planeten noch weniger gastfreundlich als seine Abwesenheit. Es besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid. Aufgrund des Treibhauseffekts beträgt die Temperatur auf der Oberfläche der Venus 467 Grad Celsius, und der Druck beträgt aufgrund der hohen Dichte der Atmosphäre etwa 93 bar (dh 93-mal höher als der atmosphärische Druck auf der Erde auf Meereshöhe). Die Atmosphäre enthält ständig dichte Wolken, die aus gasförmiger Schwefelsäure bestehen. Da die Venus wie der Mars keine Magnetosphäre hat, werden leichte Gase, einschließlich Wasserdampf, ständig vom Sonnenwind ausgeblasen. Schließlich ist der venusianische Tag 116 Tage und 18 Stunden lang. Alles in allem ein unwirtlicher Ort.
Terraforming Venus sieht auch nach einer zeitaufwändigen Aufgabe aus - noch zeitaufwändiger als Terraforming Mars. Im Gegensatz zum Mars muss die Venus nicht erwärmt, sondern gekühlt werden - und dies ist immer ein energetisch teurerer Prozess. Die gegenwärtige Atmosphäre muss größtenteils beseitigt werden, was bedeutet - irgendwo, wo eine ungeheure Menge Kohlendioxid zu finden ist. Auch hier muss man das Problem des Schutzes vor dem Sonnenwind irgendwie lösen. Schließlich muss die Venus abgewickelt werden, um die Länge des venusianischen Tages auf einen vernünftigen Wert zu bringen. Infolgedessen wird das Energiebudget für diese Veranstaltung in absolut unvorstellbaren Ausmaßen aufgeblasen. Nach verschiedenen Schätzungen kann die vollständige Terraformierung der Venus bis zu 1040 J erfordern, was sechs Größenordnungen mehr ist als die jährliche Energiemenge, die von der Sonne erzeugt wird.
Es gibt jedoch einige gute Nachrichten. Auf der Venus ist es durchaus möglich, "fliegende Städte" zu bauen: Eine versiegelte Blase, die unter venusianischen Bedingungen mit Erdluft gefüllt ist, schwebt natürlich in einer Höhe von 55 bis 65 km über der Oberfläche des Planeten. Und da unsere Stadt sowieso fliegt, ist es durchaus möglich, sie mit einer Frequenz um den Planeten fliegen zu lassen, die dem Tag der Erde entspricht.
Fazit
Leider ist das Sonnensystem - mit Ausnahme der Erde - ein sehr unwirtlicher Ort, so dass Menschen nur in geschlossenen Kolonien auf Mars und Venus leben können, was eindeutig kein gutes Zuhause für Millionen (oder sogar Milliarden) Homo sapiens sein kann. In dieser Hinsicht besteht die einzige Hoffnung der Menschheit auf eine vollwertige Kolonisierung des Weltraums in terrestrischen Exoplaneten - wie dem kürzlich entdeckten Kepler-186f - in Kombination mit der Entwicklung interstellarer Reisetechnologien. Zumindest ab heute sieht es realistischer aus.
