Att förvandla den röda planeten för att stödja liv har länge varit en dröm för science fiction. Mars är nu för kallt för att försörja liv. Dess atmosfär är också för tunn för att skydda några levande organismer från skadlig strålning. Men en ny studie tyder på att lokala förhållanden kan ändras med hjälp av en tum av "aerogel" - ett syntetiskt och ultralätt material tillverkat genom att ta en gel och ersätta den flytande komponenten med en gas.

Författarna bakom tidningen, publiceras i Natur astronomi , hävdar att tekniken kan producera beboeliga regioner på den röda planeten och potentiellt tillåta liv att utvecklas och frodas tack vare fotosyntesen – processen genom vilken växter kan omvandla solljus till energi. Men är det verkligen så? Och, om så är fallet, ska vi göra det?

För cirka 3,8 miljarder år sedan, när livet började på jorden, förhållandena på Mars var beboeliga. Den röda planeten hade vatten på ytan, moln på dess blå himmel och vulkanism utgjorde en del av vattnets kretslopp. Vi vet allt detta från rymduppdrag, som har upptäckt tecken på torkade vattentillverkade kanaler på ytan. Samtidigt har Opportunity- och Curiosity-roverna bevisat att dessa egenskaper berodde på vatten, genom att hitta kontrollanta vattenrika mineraler.

Ett magnetfält skyddade också Mars från skadlig rymdstrålning för upp till 3,8 miljarder år sedan. Detta avslöjades av Mars Global Surveyor, som hittade jordskorpans magnetfält i de äldre, södra höglandet. Dessa är de enda resterna av ett forntida globalt magnetfält, liknar jordens magnetfält nu.

Kallt och torrt

Dessa beboeliga förhållanden, dock, förändrades för 3,8 miljarder år sedan. Magnetfältet försvann. Vi tror att detta beror på att Mars förlorade värmen som blev över från dess bildande snabbare än jorden gjorde - detta kan ha förstärkts av en stor kollision som bildade Hellas-bassängen på Mars. Oskyddad av ett magnetfält i miljarder år, Mars atmosfär har spolats bort till rymden. En del av vattnet gick förlorat på det sättet, och några gick under jorden och finns kvar som permafrost och i underjordiska "sjöar".

Ytan är nu ogästvänlig för livet som vi känner det. Den tunna koldioxidatmosfären, mindre än 1 % av jordens atmosfärstryck, innebär att ytförhållandena inkluderar höga flöden av skadlig strålning från solen och galaxen. Ytmiljön är också kall:0-10°C på dagen men ner till under -100°C på natten.

Men det är inte omöjligt att liv en gång kunde ha blomstrat på Mars – eller ens existerat där idag, om än osannolikt. Med Rosalind Franklin (ExoMars 2020) rover, som ska lanseras 2020, vi kommer att borra upp till två meter under den hårda Mars-ytan för att söka efter tecken på forntida liv. Detta går utöver vad Opportunity och Curiosity kunde uppnå med sina 5 cm borrar, och ger den bästa chansen för alla planerade uppdrag för att hitta biomarkörer och bevis på liv. Också, man hoppas att ett internationellt provuppdrag kan återföra stenarna som cachats av NASA:s Mars 2020-rover.

Med dessa uppdrag kanske vi kan svara på den urgamla frågan om huruvida mänskligheten är ensam i universum. Mars själv, tillsammans med andra främsta astrobiologiska mål i solsystemet, inklusive månarna Europa och Enceladus runt Jupiter respektive Saturnus, bör hållas i sitt orörda tillstånd tills vi har besvarat denna grundläggande fråga.

Terraformande Mars

Idéer för att förändra eller "terraforma" Mars, genom att införa en atmosfärisk växthuseffekt för att värma den, har funnits länge. Nyligen visade det sig att kolinventeringen på Mars är otillräcklig för att göra detta, uppenbarligen dödar dessa idéer för nu.

Men den nya studien föreslår ett annat tillvägagångssätt - att mindre områden på Mars kan täckas av ett tunt (2-3 cm) täcke av aerogel, ger en växthuseffekt genom att låsa in värme. Med hjälp av laboratorieexperiment, forskarna visade att detta kunde öka yttemperaturen med 50°C. Författarna använde sedan en klimatmodell av Mars för att bekräfta att gelén skulle kunna hålla vattnet under sig flytande upp till flera meters djup. Det skulle också skydda mot skadlig strålning genom att absorbera strålningen vid UV-våglängder, samtidigt som det tillåter tillräckligt med ljus för fotosyntes.

Detta tyder på att en beboelig region skulle kunna produceras, tillräckligt även för att odla några växter för att underblåsa eventuella mänskliga utforskningar. Tanken är verkligen intressant, och enligt experimenten potentiellt rimliga. Men den ignorerar den andra nyckelfrågan som påverkar livet på Mars - kosmisk strålning. Silica aerogel, det föreslagna materialet, kallas ibland "frusen rök" på grund av dess låga densitet. Men eftersom det är så låg densitet, kosmisk strålning med högre energi än ultraviolett ljus kan passera genom den nästan oskadd. Utan magnetiskt skydd, denna strålning hotar allt liv på Mars yta, precis som det gör idag.

Mars är planeten närmast oss där livet kunde ha börjat. Och att på konstgjord väg förändra miljön skulle hota ett av naturens "experiment" som har pågått i miljarder år – där livet antingen har utvecklats eller inte sedan planetens bildande. Vi går långt för att hålla uppdrag som Rosalind Franklin sterila, i linje med internationella regler, så att vi inte stör något tidigare eller ens nuvarande liv. Om vi ​​skulle gå vidare med terraformingsplaner och hitta levande organismer på Mars senare, det skulle vara svårt att veta om dessa var naturliga Mars-mikrober eller bara föroreningar från jorden som frodas under areogelen.

Storskaliga experiment som detta skulle påverka den orörda miljön så mycket att vi inte borde göra detta ännu. Åtminstone tills efter Rosalind Franklin och Mars prov återvänder, låt oss lämna Mars orörd så att vi kan upptäcka om vi är ensamma i universum. När vetenskapen är klar och vi är redo att gå, aerogelfiltar kan vara värda att titta närmare på.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.