Terrraformar

La terraformación puede ser entendida de dos maneras:

- Como un término propio que describe procesos orientados a la intervención de un planeta, satélite natural u otro cuerpo celeste para recrear en este las condiciones óptimas para la vida terrestre, a saber, una atmósfera y temperatura adecuadas, y la presencia de agua líquida. Este es el uso original del término.
- Como un término científico informal, que agrupa a un conjunto de procedimientos hipotéticos propuestos por científicos de diversas disciplinas, para >llevar a cabo el proceso descrito anteriormente en la vida real.

El término terraformación apareció por primera vez en un cuento de ciencia ficción de Jack Williamson, titulado Órbita de colisión y publicado en la revista Astounding Science Fiction en julio de 1942. Otras fuentes señalan sin embargo la novela del mismo autor de 1949 titulada Seetee Ship. El concepto actual, sin embargo, sobrepasa el que exponía Williamson. Previamente, en la obra de Olaf Stapledon de 1930 titulada Last and First Men se proporciona ya un ejemplo ficticio en el que Venus es modificado tras una larga y destructiva guerra con sus habitantes nativos, quienes naturalmente cuestionan el proceso.

Paralelo a su uso en la ficción, la ciencia adoptó el término respecto de las numerosas proposiciones teóricas para, eventualmente, colonizar otros planetas adecuando sus condiciones para la vida terrestre. Carl Sagan, astrónomo y divulgador científico, propuso aplicar la ingeniería planetaria a Venus en un artículo publicado en la revista Science 1961 y titulado “The Planet Venus”. Sagan imaginó plantar la atmósfera de Venus con algas, que absorberían el dióxido de carbono y reducirían el efecto invernadero hasta que la temperatura de la superficie cayese a niveles confortables. Posteriores descubrimientos sobre las condiciones de Venus hicieron este enfoque imposible. El estudio reflejaba que el planeta tiene demasiada atmósfera que procesar y fijar; e incluso si las algas atmosféricas pudieran prosperar en el ambiente árido y hostil de la alta atmósfera de Venus, todo el carbono que se fijara en forma orgánica sería liberado como dióxido de carbono tan pronto como cayera a las calientes regiones inferiores. Sagan también vislumbró un Marte habitable para la vida humana en un artículo publicado en la revista Icarus en 1973 titulado “Planetary Engineering on Mars”. Tres años después, La NASA oficialmente asumió el asunto de la ingeniería planetaria en un estudio pero usando el término “ecosíntesis planetaria” (“planetary ecosynthesis”). El estudio concluía que no había limitación conocida a la posibilidad de alterar Marte para mantener vida y hacerlo un planeta habitable. El mismo año, en 1976, uno de los investigadores, Joel Levine, organizó la primera conferencia sobre terraformación, que en aquel momento fue llamada “Modelación Planetaria”.

En marzo de 1979, el escritor e ingeniero de la NASA James Oberg organizó el “Primer Coloquio sobre Terraformación”, una sesión especial llevada a cabo en la Conferencia Científica Lunar y Planetaria en Houston. Oberg popularizó los conceptos de terraformación discutidos en el coloquio en su libro New Earths publicado en 1981. Pero no fue hasta 1982 que la palabra terraformación se usó en el título de un artículo publicado en una revista. El planetólogo Christopher McKay escribió “Terraforming Mars” (“Terraformando Marte”), un artículo para el Journal of the British Interplanetary Society. El artículo discutía las posibilidades de una biósfera marciana autorregulada, y el uso de la palabra ha sido desde entonces el término preferido. En 1984, James Lovelock y Michael Allaby publicaron The Greening of Mars. En él se describe un nuevo método de calentar Marte, añadiendo clorofluorocarbonos a la atmósfera. Motivado por el libro de Lovelock, el biofísico Robert Haynes trabajó calladamente promoviendo la terraformación, y contribuyendo con la palabra ecopoiesis a su léxico.

Con los conocimientos actuales, Marte parece ser el planeta cercano en el que más posibilidades existirían de terraformación. Robert Zubrin, fundador de la Mars Society expuso en 1991 un plan relativamente barato para una misión a Marte llamada Mars Direct, que establecería una presencia humana permanente sobre Marte y dirigiría los esfuerzos ante una eventual terraformación.

La principal razón argüida para llevar a cabo la terraformación es la creación de una ecología que mantenga mundos adecuados para ser habitados por humanos. Sin embargo, algunos investigadores creen que los hábitats espaciales serían una forma más económica de colonización espacial.

Si la investigación en nanotecnología y otros procesos químicos avanzados continúan al ritmo actual, puede hacerse posible el terraformar planetas en siglos en lugar de milenios. Por otra parte, puede ser razonable modificar a los humanos para que no requieran una atmósfera de oxígeno y nitrógeno en un campo gravitatorio de 1g para vivir confortablemente. Esto podría reducir la necesidad de terraformar mundos, o al menos el grado en el que esos mundos necesitarían ser alterados.

Un requisito importante para la vida es la fuente de energía, pero la noción de un planeta habitable implica que otros muchos criterios geofísicos, geoquímicos, y astrofísicos deban cumplirse antes en la superficie de un cuerpo astronómico capaz de soportar vida. De particular interés es el conjunto de factores complejos, animales multicelulares además de organismos simples en este planeta. La investigación y la teoría de esto forma parte de la ciencia planetaria y la nueva disciplina de la astrobiología.

Una vez que las condiciones sean más favorables para la vida, podría comenzar la importación de las especies exóticas, comenzando por la vida microbiana. Con condiciones aproximadas a las de la Tierra, la vida vegetal también podría ser trasladada. Esto aceleraría la producción de oxígeno, que en teoría otorgaría al planeta las condiciones necesarias para soportar la vida humana y animal.

Es un proceso hipotético con el cual el clima, la superficie y las cualidades conocidas del planeta Marte, podrían ser deliberadamente acondicionadas con el objetivo de hacerlo habitable por seres humanos y otro tipo de vida terrestre. Así mismo esto daría las condiciones de seguridad y sostenibilidad a una posible colonia humana en grandes porciones del planeta.

Terraformar Marte requeriría dos grandes cambios interrelacionados: construir la atmósfera y calentarla. Dado que una atmósfera más densa de dióxido de carbono y algunos otros gases de efecto invernadero atraparían la radiación solar los dos procesos se reforzarían el uno en el otro. En todo caso se han sugerido múltiples posibilidades para terraformar el planeta rojo.

La terraformación de Marte implicaría dos cambios entrelazados: creación de una atmósfera y mantener el planeta cálido. La atmósfera marciana es relativamente delgada, lo que hace que la presión en la superficie sea muy baja (0.6 kPa), comparados con la de la Tierra (101.3 kPa). La atmósfera de Marte consiste de un 95% de dióxido de carbono (CO2), 3% de nitrógeno, 1.6% de argón, y sólo contiene pequeñas cantidades de oxígeno, agua, y metano. Debido a que su atmósfera está formada principalmente de CO2, un conocido gas que produce el efecto invernadero, una vez el planeta comenzara a calentarse y a derretirse las reservas de los polos, una cantidad mayor de CO2 entraría en la atmósfera haciendo que este efecto invernadero aumentase. Cada uno de los dos procesos favorecería al otro, ayudando, de esta manera, a la terraformación. No obstante, se necesitarían aplicar ciertas técnicas de una manera controlada y a gran escala durante un tiempo lo suficientemente largo para conseguir cambios sostenibles y lograr convertir esta teoría en realidad.

Se ha sugerido el bombardeo nuclear de la corteza y los casquetes polares como un método rápido y sucio de calentar el planeta. Si se detona un ingenio nuclear en las regiones polares, el intenso calor derretiría grandes cantidades de agua y dióxido de carbono congelados. Los gases producidos harían más densa la atmósfera y contribuirían al efecto invernadero. Adicionalmente, el polvo levantado por la explosión nuclear cubriría el hielo y reduciría su albedo, permitiendo que se fundiese más rápidamente bajo los rayos del sol. La detonación de un ingenio nuclear bajo la superficie calentaría la corteza y ayudaría a la desgasificación del dióxido de carbono atrapado en las rocas. Aunque los ingenios nucleares resultan atractivos en el sentido de que hacen uso de armas peligrosas y obsoletas en la Tierra y añade calor al planeta rápidamente y de forma económica, conlleva las connotaciones negativas de destrucción masiva al ambiente nativo y potenciales efectos perniciosos de la desintegración nuclear.

La terraformación de Venus requiere dos cambios importantes; eliminar la mayoría del dióxido de carbono de la atmósfera del planeta que alcanza a constituir el 96% de su atmósfera y a su vez reducir la presión del planeta de unos 9 MPa ya que esto lo vuelve inhabitable y reducir la temperatura de la superficie que es de 737 K (unos 464 °C). Ambas metas están profundamente interrelacionadas, ya que la temperatura extrema de Venus es debida al efecto invernadero causado por una atmósfera tan densa.

Se podría usar un parasol ubicado en el punto lagrangiano interno (L1) o en un anillo orbitando el planeta para reducir la insolación total recibida por Venus, enfriando así el planeta. Esto no está directamente relacionado con la inmensa densidad de la atmósfera de Venus, pero serviría para facilitar el uso de otros métodos complementarios. También podría hacer un doble servicio funcionando como generador de energía solar.

La construcción de un parasol suficientemente grande es una tarea descomunal. El tamaño de tal estructura haría necesario que se construyese en el espacio. Además existiría la dificultad de mantener un parasol de película fina en el punto lagrangiano interno entre el Sol-Venus, que con la presión de la radiación sería como una enorme vela solar. Otras soluciones propuestas incluyen cometas, o la creación de anillos artificiales. Un cometa en el punto lagrangiano interno Sol-Venus podría producir una coma que proporcionaría al menos una sombra temporal al planeta, posiblemente proporcionando suficiente tiempo para llevar a cabo el procesamiento atmosférico. Manteniendo un cometa permanentemente deshaciéndose en una posición estable podría ser una tarea complicada, puesto que el viento solar la empujaría fuera del punto estable, y para mantenerlo en él sería necesario contrarrestar ese empuje mediante un láser desde el planeta o por algún otro método. Los anillos creados poniendo restos en órbita proporcionarían algo de sombra, pero bastante menos. La inclinación de los anillos necesitaría ser tal que presentaran una superficie expuesta al Sol significativamente grande.

Las técnicas basadas en parasoles ubicados en el espacio son fundamentalmente especulativas, debido al hecho que están más allá de las posibilidades tecnológicas actuales. Los enormes tamaños necesarios requieren materiales resistentes y métodos de construcción que aún no han alcanzado ni siquiera su infancia.

El enfriamiento podría ser mantenido colocando reflectores en la atmósfera o en la superficie. Globos reflectores flotando en la alta atmósfera podrían generar sombra. El número y tamaño de los globos necesariamente sería grande. Aumentar el albedo del planeta distribuyendo materiales reflectivos o de color claro en la superficie podría ayudar a mantener la atmósfera fría. La cantidad sería grande y tendrían que colocarse una vez que la temperatura ya hubiese descendido algo. La ventaja de las soluciones de enfriamiento en la atmósfera y superficie es que aprovechan la tecnología existente.

La eliminación de parte de la atmósfera de Venus podría intentarse por diversos métodos, posiblemente en combinación. La eliminación directa de gas atmosférico de Venus al espacio probablemente sería muy difícil. Venus tiene una velocidad de escape suficientemente alta como para hacer impráctico el expulsarla mediante impactos de asteroides. Pollack y Sagan calcularon en 1993 que un impactador de 700 km de diámetro golpeando Venus a más de 20 km/s, expulsaría toda la atmósfera sobre el horizonte visto desde el punto de impacto, pero dado que esto es menos de una milésima parte de la atmósfera total y habría cada vez menos atmósfera en sucesivos impactos conforme la densidad fuera decreciendo, harían falta un gran número de estos impactadores gigantes. Objetos menores no funcionarían tan bien, y harían falta incluso más. La violencia del bombardeo bien podría dar como resultado una expulsión significativa de gases de las rocas que reemplazaría la atmósfera expulsada. Y es más, la mayoría de la atmósfera expulsada estaría en una órbita solar cercana a Venus, y finalmente caería de nuevo sobre él.

La eliminación de gas atmosférico de una forma más controlada también sería difícil. La extremadamente lenta velocidad de rotación de Venus significa que sería imposible el construir ascensores espaciales, y la propia atmósfera a eliminar hace inútiles las catapultas electromagnéticas para sacar cargas desde la superficie del planeta. Posibles soluciones incluyen colocar catapultas electromagnéticas en globos de gran altitud, o torres soportadas por globos extendiéndose sobre el grueso de la atmósfera, usando fuentes espaciales, o rotovatores. Tales procesos necesitarían una gran sofisticación y tiempo, y puede que no sean económicamente viables sin el uso de automatización a gran escala.

Otro modo sería convertir la atmósfera de Venus en compuestos sólidos haciéndola reaccionar con elementos añadidos externamente.

Bombardeando Venus con magnesio refinado y calcio metal del planeta Mercurio u otra fuente, podría atraparse el dióxido de carbono en forma de carbonato cálcico y carbonato magnésico.

Bombardeando Venus con hidrógeno, posiblemente obtenido de alguna otra fuente del sistema solar exterior y haciéndolo reaccionar con el dióxido de carbono podría producirse grafito y agua mediante la reacción Bosch. Requeriría alrededor de 4·1019 kg de hidrógeno el convertir completamente la atmósfera venusiana, y el agua resultante cubriría alrededor del 80% de la superficie comparado con el 70% de la Tierra. La cantidad de agua producida sería alrededor del 10% de la existente en la Tierra. Un parasol o algo equivalente sería además necesario, ya que el vapor de agua es en sí mismo un gas de efecto invernadero. Los océanos de Venus incrementarían el albedo del planeta y permitirían que se reflejase una mayor cantidad de la radiación solar hacia el espacio.

De la velocidad extremadamente lenta de rotación de Venus resultan días y noches extremadamente largos, a los que puede resultar difícil el adaptarse para la mayoría de la vida terrestre. Para aumentar la velocidad de rotación de Venus sería necesaria una cantidad de energía varios órdenes de magnitud mayor que para eliminar su atmósfera, y es probable que no sea posible. En cambio, un sistema de espejos en órbita podría ser usado para proporcionar luz a la zona nocturna de Venus, y sombra a la diurna. Aunque también en lugar de adaptar Venus para mantener vida como la de la Tierra, se podría modificar para adaptarla a los largos días y noches venusianos.

Venus carece de un campo magnético. Se cree que esto puede haber contribuido notablemente a su estado inhabitable actual, ya que la alta atmósfera está expuesta a la erosión directa del viento solar y ha perdido la mayoría de su hidrógeno original en el espacio. Sin embargo, este es un proceso extremadamente lento, y así pues es improbable que sea significativo en la escala de tiempo de cualquier civilización capaz de terraformar el planeta.

Europa, una luna de Júpiter, es una candidata potencial para la terraformación. Una de las ventajas de Europa es la presencia de agua líquida que puede ser extremadamente útil para la introducción de algunas formas de vida.18 Los problemas son numerosos; Europa se encuentra en medio de un gran cinturón de radiación alrededor de Júpiter,19 y una persona moriría a los diez minutos de pisar la superficie. Esto requeriría la construcción de deflectores de radiación masiva, que actualmente son inviables. Por otro lado, este satélite está cubierto de hielo y debería ser calentado, además sería necesario un suministro de oxígeno,20 aunque con la energía necesaria, éste podría ser generado mediante la electrólisis del agua disponible.

Mercurio se ha sugerido como un posible objetivo para la colonización del espacio del sistema solar interior, junto con Marte, Venus, la Luna y el cinturón de asteroides. Con permanentes colonias que casi con toda seguridad se limiten a las regiones polares, debido a las extremas temperaturas diurnas en otros lugares del planeta. Excursiones a las otras partes del planeta sería algo viable con las medidas apropiadas.

Otros posibles candidatos para la terraformación (sólo parcialmente) serían Titán, Calisto, Ganímedes, la Luna, Enceladus (una luna de Saturno) y el pequeño Ceres. La mayoría, sin embargo, tienen una masa y gravedad muy pequeñas para soportar una atmósfera por un tiempo indefinido (aunque es posible, pero no seguro, que una atmósfera podría permanecer durante decenas de miles de años o ser reprovisionada). Además, a excepción de la Luna y Mercurio, muchos de estos cuerpos celestes están muy lejos del Sol y habría que añadirle el calor necesario. La terraformación de Mercurio aguarda un tipo diferente de desafío pero con toda seguridad sería más fácil que la terraformación de Venus. Hay discusiones sobre la solución de los polos de Mercurio, que parece realista por parte de algunos. Titán de Saturno nos ofrece ventajas, que otros lugares no poseen, con una presión atmosférica similar a la de la Tierra y abundancia de nitrógeno y agua congelada. Europa de Júpiter, Ganimedes y Calisto también albergan grandes cantidades de agua congelada.

Existe el debate filosófico dentro de la biología y la ecología sobre si terraformar otros mundos es algo moralmente correcto (ética de la terraformación).

A favor de la terraformación están Robert Zubrin y Richard L. S. Taylor quienes argumentan que es una obligación moral de la humanidad el hacer del universo un lugar habitable para el ser humano tanto como sea posible; este argumento es un ejemplo de antropocentrismo. El eslogan de Taylor, “Por encima de los microbios” (“Move over microbe” en inglés) ejemplifica este punto de vista.

Los críticos arguyen que el punto de vista homocéntrico es no sólo geocéntrico sino también corto de miras, y tiende a favorecer los intereses humanos en detrimento de los ecosistemas, pudiendo conducir a la extinción de otras formas de vida, incluyendo hipotéticas formas de vida extraterrestres pasadas por alto. Ecocentristas como Christopher McKay reconocen el valor intrínseco de la vida y buscan preservar la existencia de las formas de vida nativas. Esta idea es conocida normalmente como biocentrismo. En respuesta a esas objeciones, el homocentrismo moderado incorpora la ética biocentrista, permitiendo varios grados de terraformación. James Pollack y Carl Sagan podrían ser descritos como homocentristas moderados.

Por otro lado, para los que se oponen a la terraformación, el impacto de la especie humana en otros mundos (tales como la contaminación interplanetaria), y la posible interferencia con, o la eliminación de hipotéticas formas de vida alienígena son buenas razones para preservar esos otros mundos en su estado natural; este es un ejemplo del punto de vista biocéntrico.

Los críticos por su parte arguyen que esto es una forma de antihumanismo asegurando que las piedras y las bacterias no pueden tener derechos, y que el descubrimiento de vida alienígena microscópica no debería evitar que la terraformación se realizase. Puesto que la vida en la Tierra será destruida en último término o bien por impactos planetarios o bien durante la fase de gigante roja del Sol, todas las especies nativas perecerán si no se les permite trasladarse a otros objetos celestes.

Los contrastes entre esos argumentos son explorados en profundidad en el campo de la ética medioambiental. Algunos investigadores sugieren que ambos paradigmas necesitan madurar hacia una ética cosmocéntrica más compleja que incorpore el valor (desconocido por el momento) de la vida extraterrestre con los valores de la humanidad y todas las cosas del universo. Sin embargo, alguna gente advierte que la ética en sí misma es demasiado subjetiva para ser de alguna utilidad, y la economía debería guiar la terraformación, para bien o para mal.