NASAs vilde ide: Magnetskjold skal genopbygge Mars' atmosfære

Ved at blokere for Solens stråling kan en enorm elektromagnet måske ændre Mars' klima - og gøre planeten mere beboelig.

Solen giver liv på Jorden, men solvinden eroderer Mars' atmosfære, fordi planeten mangler et magnetfelt. NASA har nu præsenteret en ide, der kan ændrer på den sidste del. (Foto: ho © Scanpix)

NASA har netop afholdt den såkaldte “Planetary Science Vision 2050 Workshop”. Ved denne konference har rumforskere og astronomer udviklet markante ideer til, hvad NASA kan arbejde hen imod til år 2050.

Workshoppen bragte mange spændende ideer på banen. Den mest fascinerende ide var måske, at NASA og samarbejdspartnere skal bygge et “magnetskjold”, der kan genskabe Mars’ atmosfære.

I dag har Mars i modsætning til Jorden nemlig ikke noget magnetfelt, der beskytter mod stråling fra Solen. Og det har fjernet planetens atmosfære. Noget som et kunstigt magnetskjold måske kan ændre på.

En god ide med forbehold

- Det er en god ide, og jeg tror, at det kan lade sig gøre. Men man skal først studere mulighederne nærmere, og så finde ud, hvordan man ville kunne gøre det i praksis.

Morten BO MADSEN, LEKTOR, NIELS BOHR INSITUTET

Det er en vild ide, men ideen er ikke søgt, mener lektor i Astrofysik og Planetforskning ved Niels Bohr Institutet, Morten Bo Madsen:

- Det er en god ide, og jeg tror, at det kan lade sig gøre. Men man skal først studere mulighederne nærmere, og så finde ud, hvordan man ville kunne gøre det i praksis.

Men han tager dog et vigtigt forbehold:

- Magnetskjoldet er kun en ide. Ikke en plan. Konferencen opmuntrer folk til at komme med vilde ideer, men det er slet ikke sikkert, at ideerne bliver til noget. Og hvis magnetskjoldet skal blive til virkelighed, skal man være sikker på, at det virkelig vil gøre en forskel, for det bliver en meget stor omkostning, siger han.

Mars - i en varmere udgave

Mars er en kold og gold planet i dag, men sådan har det ikke nødvendigvis altid været.

I tidernes morgen havde planeten en tættere atmosfære, der gjorde den varmere og betød, at planeten havde både flydende vand, måske endda et hav og et klima, der potentielt var beboeligt.

Billedet her viser bjerget Mount Sharp, også kaldet Aeolis Mons. (Foto: NASA JPL CALTECH MSSS)

Men på et tidspunkt tidligt i planetens historie kollapsede planetens magnetfelt, der beskyttede planetens atmosfære mod stråling fra Solen og rummet.

Siden da har den farlige stråling fra solvinden været med til at erodere Mars-atmosfæren væk, sådan at atmosfæren i dag næsten ikke længere eksisterer. Eroderingen af atmosfæren foregår meget langsomt - kun ca. 100 g gas i sekundet forsvinder. Det virker ikke af meget på en planets skala, men over millioner af år, har det en markant betydning.

På videoen kan man se, hvordan partikler (primært protoner og elektroner) strømmer fra Solen i form af solvinden. Solvinden rammer Mars og sender ioner ud af Mars' øvre atmosfære.

NASA | Solar Wind Strips Martian Atmosphere

Beskyttelse til kolonister

Ved at bygge et magnetskjold, der kan beskytte Mars mod solvinden, vil man i teorien kunne beskytte Mars’ atmosfære, så planeten kan blive varmere igen over tid, hvilket kan ændre klimaet på planeten og gøre den mere menneskevenlig.

Samtidig vil magnetskjoldet kunne beskytte kolonister på planeten mod solens farlige stråler.

Det er i hvert fald teorien. Men at bygge et magnetskjold er ikke lige som at knipse med fingrene.

En kæmpe magnet i rummet

NASAs forslag om at bygge et magnetskjold er egentlig at bygge en kæmpe stor elektromagnet i rummet, som skal have egen solenergiforsyning og generere sit eget magnetfelt, der beskytter Mars, forklarer Morten Bo Madsen.

- Er målet at man skal kunne gå på Mars uden rumdragt tager det måske 1.000 eller 10.000 år med sådan et skjold.

MORTEN BO MADSEN, LEKTOR, NIELS BOHR INSTITUTET

Ved at placere magneten i Lagrange-punktet, L1, mellem Solen og Mars, og holde magneten i kredsløb omkring Solen, kan man uden at bruge meget energi lade magneten “skygge” for solens stråling i Mars’ kredsløb og deflektere partiklerne, så de ikke længere vil ramme Mars. Ved løbende at justere magneten kan skjoldet beskytte mod solens stråling, fortæller rumforskeren.

- Et sådant magnetskjold vil formodentlig være en kæmpe struktur, meget større end en rumstation, men nok med en pris af samme størrelsesorden eller større, forklarer forskeren.

Det kunstige magnetskjold kan afbøje Solens stråling og beskytte Mars. (© (c) DR)

Morten Bo Madsen mener dog, at det er urealistisk at et sådant magnetskjold, hvis det bliver bygget, vil have en markant betydning for de næste par generationer efter koloniseringen af Mars:

- Er målet at man skal kunne gå på Mars uden rumdragt tager det måske 1.000 eller 10.000 år med sådan et skjold. Og alene skjoldet vil ikke kunne gøre det. Men, med lidt held kan man dog måske dyrke alger og få flydende vand på overfladen efter 100 år.

Men handler det om, at menneskeheden på lang sigt skal kunne brede sig for en sikkerheds skyld for at kunne overleve et større meteornedslag på Jorden, så er det måske prisen værd, tilføjer rumforskeren.

Soludbrud påvirker Jorden

I perioder kan Solen være “i udbrud” i såkaldte "soludbrud". Her intensiveres strålingen fra Solen betydeligt, og Jordens magnetfelt kommer under pres.

Det kan skabe geomagnetiske storme, der kan have betydning for bl.a. avancerede kommunikationssystemer, navigation, satellitter og elnettet - fra milde forstyrrelser til voldsomme ødelæggelser. Det er sket flere gang i nyere tid.

I øvrigt er soludbrud nu også en del af Beredskabsstyrelsen Nationale Risikobillede, fordi jo mere og mere vi bliver afhængig af teknologi, jo mere sårbare overfor soludbrud bliver vi.

I allermest ekstreme tilfælde kan en geomagnetisk storm ødelægge nationers elnet, kommunikation, navigation og satellitter.

Et kunstigt magnetskjold omkring Jorden vil måske ikke kunne beskytte Jorden mod voldsomme udbrud, men det vil kunne sikre at vores infrastruktur med kommunikation, navigation og elforsyning vil kunne fungere nogenlunde normalt under en fremtidig polvending.

Magnetskjold til Jorden

Ideen med magnetskjoldet er faktisk ikke er ny, fortæller Morten Bo Madsen. Forskere har nemlig tidligere foreslået et lignende skjold som en måde at beskytte Jorden mod solvinden.

Jorden er naturligt beskyttet af et magnetfelt, der afbøjer det meste af strålingen og leder noget af den ind på lokaliserede områder nær polerne, så erosionen af atmosfæren er langsommere end på Mars.

Det meste af strålingen i hvert fald. Et kunstigt magnetskjold kan måske hjælpe yderligere.

Forandringer i Jordens magnetfelt

Målinger af Jordens magnetfelt viser, at det "rører på sig" for øjeblikket. Den magnetiske sydpol (nær den geografiske nordpol) bevæger sig fx med større hastighed nu, end den længe har gjort.

Dette kunne måske være begyndelsen til en polvending, som der har været mange af igennem Jordens historie, fortæller Morten Bo Madsen.

Når polerne skifter plads, vil der sandsynligvis være en periode, hvor det vil være nødvendigt at beskytte Jorden på anden måde – og det er her ideen med magnetskjoldet kommer ind.

- En polvending på Jorden er dog på ingen måde er nært forestående; der vil måske gå tusinder af år før det sker, afslutter Morten Bo Madsen.