화성을 지구로 만들 수 있을까?
테라포밍은 행성의 환경을 빠르게 변화시키는 과정입니다. 테라포밍에는 많은 에너지와 자원이 필요하지만 올바른 기술을 사용하면 달성할 수 있습니다. 어떤면에서 인간은 현재 대기의 화학적 구성을 바꾸고 산업화와 농업을 통해 표면을 변경함으로써 지구를 테라포밍하고 있습니다. 이러한 형태의 테라포밍이 우리 세계의 거주 가능성을 위협하고 있지만 태양계의 다른 행성 표면을 테라포밍하여 거주 가능하게 만드는 것이 가능할까요? 더 구체적으로 말하자면, 우리는 결국 화성을 테라포밍할 수 있을까요?
화성의 지형도를 그리는 방법
과학자들은 오랫동안 화성을 거주 가능한 행성으로 테라포밍하는 아이디어를 숙고해 왔습니다. 우리가 무엇을 해야 하는지 이해하기 위해서는 화성의 현재 상황을 이해하는 것이 중요합니다. 화성은 거주 가능 구역의 바깥쪽 가장자리에서 태양 주위를 공전하기 때문에 조건이 맞으면 화성을 거주 가능하게 만드는 것이 가능합니다. 또한 태양이 오래되면 따뜻해지기 때문에 생물권이 태양으로부터 멀어지게 됩니다. 시간이 지남에 따라 화성은 점차 더 나은 위치에 있게 될 것입니다. 그러나 화성에 따뜻함을 유지할 수 있는 충분한 대기가 없다면 그 어느 것도 중요하지 않습니다. 현재 화성은 지구 대기의 아주 작은 부분만을 포함하는 무시할 수 있는 대기를 가지고 있습니다. 화성에는 숨 쉴 수 있는 공기가 없으며 어떤 유형의 온실 효과도 없습니다. 화성이 거주 가능 구역에 더 잘 위치하더라도 표면의 온도는 여전히 크게 변동합니다. 화성을 테라포밍하려면 대기를 만들어야 합니다. 엘론 머스크는 주로 얼어붙은 이산화탄소로 구성된 화성 만년설에서 핵무기를 폭발시킬 것을 제안했습니다. 이산화탄소가 녹으면 대기 중으로 들어가 온실 효과를 일으킵니다. 그러나 NASA는 우리가 만년설을 녹인다 해도 상당한 온실 효과를 낼 만큼 충분한 양의 이산화탄소가 생성되지 않을 것이라고 판단했습니다. 대신에 인간은 강력한 온실 효과를 유발하기 위해 막대한 양의 이산화탄소를 대기 중으로 펌핑하여 지구에서 하는 일을 해야 합니다. 지구에서는 이것이 대기를 점차 불안정하게 하지만 화성에서는 표면 온도를 올려 생명체를 지탱할 수 있을 만큼 충분히 따뜻해질 수 있습니다.
화성의 표면 온도를 올릴 정도로 온실 효과를 유도하더라도 숨 쉴 수 있는 공기가 없다는 문제는 여전합니다. 화성에서 생존하기 위해 인간은 대기 중으로 많은 양의 산소를 방출해야 합니다. 고맙게도 상당히 간단한 해결책이 있습니다. 대기에 이산화탄소가 충분하고 온도가 충분히 따뜻해지면 수백만 그루의 나무를 심을 수 있습니다. 나무는 이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출하여 궁극적으로 인간이 숨 쉴 수 있는 공기를 만듭니다. 유일한 문제는 대기 중 이산화탄소 수준이 안정적으로 유지되고 나무가 이산화탄소를 모두 흡수하지 않도록 하는 것입니다.
분위기 유지
화성에 거주할 수 있는 대기를 만들고 나면 큰 문제가 하나 더 생깁니다. 바로 태양입니다. 화성은 한때 지구와 비슷한 대기를 가지고 있었지만, 태양 복사가 화성의 대기를 서서히 벗겨냈습니다. 지구에서 우리는 자기장에 의해 태양 복사로부터 보호됩니다. 불행하게도 화성에는 자기장이 없기 때문에 태양 복사에 면역이 되지 않습니다. 화성에 대기를 생성하더라도 태양 복사는 천천히 대기를 파괴할 것입니다. 이런 일이 일어나지 않게 하려면 지구 주위에 자기장을 유도해야 합니다. 두 가지 방법이 있습니다. 첫째, 기술이 충분히 발달했다고 가정하면 화성의 핵이 가열되어 지구의 자기장이 생성되는 방식과 유사한 방식으로 회전하고 자기장을 유도할 수 있습니다. 둘째, 화성은 작은 자기장을 생성하는 수천 개의 위성으로 둘러싸여 있을 수 있습니다. 수천 개의 작은 자기장을 연결하여 지구 주위에 하나의 큰 자기장을 만들 수 있습니다. 자기장과 안정적인 대기를 생성함으로써 인간은 특별히 설계된 서식지나 우주복 없이도 화성에서 생존할 수 있습니다.
