Γαιοπλασία

Γαιοπλασία (από το πρόθεμα της Γαίας, δηλαδή της Γης) ή Γαιοδιαμόρφωση ή Γαιοσχηματισμός (αγγλικά: Terraforming) ενός πλανήτη, δορυφόρου ή άλλου ουράνιου σώματος, καλείται επίσημα η εσκεμμένη αλλαγή της ατμόσφαιρας, θερμοκρασίας, κλίματος και επιφανειακής τοπογραφίας του ουράνιου σώματος, με σκοπό να αποκτήσει συνθήκες παρόμοιες με το περιβάλλον στην Γη, έτσι ώστε η πλανητική κατοικησιμότητα να είναι εφικτή από τους γήινους οργανισμούς. Ο όρος έχει απήχηση τόσο στην επιστημονική φαντασία όσο και στην πραγματική επιστήμη και έχουν ήδη εκπονηθεί πολλές επιστημονικές μελέτες σχετικά με την εφικτότητα τέτοιων στόχων.

 Ο όρος Terraforming (από το λατινικό Terra / Γαία και το αγγλικό forming / σχηματισμός) επινοήθηκε από τον Αμερικανό Jack Williamson στο διήγημα επιστημονικής φαντασίας «Collision Orbit», που δημοσιεύτηκε το 1942 στο περιοδικό Astounding Science Fiction. Η βασική ιδέα, ωστόσο, είχε αρχίσει να διατυπώνεται και από ακόμα παλαιότερους συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας. Η πρώτη πραγματικά επιστημονική πρόταση για Γαιοπλασία διατυπώθηκε το 1961, όταν ο Αμερικανός αστρονόμος και αστροφυσικός Καρλ Σαγκάν πρότεινε στα σοβαρά τη γαιοπλασία της Αφροδίτης, σε άρθρο με τον τίτλο «The Planet Venus», που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science. Ο ίδιος, επίσης, το 1973, παρουσίασε και μεθόδους για τη γαιοπλασία του Άρη, σε άρθρο με τον τίτλο «Planetary Engineering on Mars», που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Icarus. Όλες οι πρώτες σχετικά με το θέμα μελέτες, πάντως, είχαν χρησιμοποιήσει διαφορετικές ορολογίες. Τελικώς, μόλις το 1982 χρησιμοποιήθηκε ο όρος «terraforming» σε επιστημονικό άρθρο περιοδικού και συγκεκριμένα στο άρθρο σχετικά με τον Άρη «Terraforming Mars», που γράφτηκε από τον Christopher McKay και δημοσιεύτηκε στο Journal of the British Interplanetary Society (Περιοδικό της Βρετανικής Διαπλανητικής Κοινωνίας). Έκτοτε, ο όρος «terraforming» έχει επικρατήσει επίσημα, σε διεθνές επίπεδο. Συχνά αποδίδεται λανθασμένα στα ελληνικά ως «γεωπλασία», αλλά αυτή η μετάφραση δεν είναι ορθή, καθώς το πρώτο συνθετικό της πρωτότυπης λέξης είναι το λατινικό Terra, που είναι το αντίστοιχο του ελληνικού Γαία και ο διεθνής όρος είναι Terra-forming και όχι Geo-forming. Ωστόσο, αυτό δεν αποτελεί επιχείρημα ακύρωσης του προθέματος γεω- παρά μια συναισθηματική ανέτυμη (μη ετυμολογούμενη) διαφοροποίηση. Δύο είναι οι κυριότεροι λόγοι που καθιστούν τη Γαιοπλασία άλλων ουράνιων σωμάτων ιδιαίτερα σημαντική και χρήσιμη διαδικασία: 1. Ο κίνδυνος του υπερπληθυσμού και της μελλοντικής εξάντλησης των φυσικών πόρων στη Γη. 2. Η εξασφάλιση της διατήρησης του ανθρώπινου είδους. Εφόσον θα υπήρχαν και άλλοι κατοικήσιμοι πλανήτες (ή και δορυφόροι), θα μπορούσαν να γίνουν καταφύγιο αν η ζωή στη Γη γινόταν ξαφνικά αδύνατη ή έστω εξαιρετικά δύσκολη, λόγω κάποιας παγκόσμιας ολικής καταστροφής (για παράδειγμα, μίας πρόσκρουσης μεγάλου αστεροειδούς ή ενός ηφαιστειακού χειμώνα ή ενός πυρηνικού χειμώνα). Η ύπαρξη και άλλων «σπιτιών», θα εξασφάλιζε την επιβίωση και συνέχιση του είδους μας. Αντιθέτως, ένας πολιτισμός που κατοικεί σε έναν μόνο πλανήτη, είναι πάντα ευάλωτος απέναντι στο ενδεχόμενο του ολικού αφανισμού. Αρκετές υλικές μέθοδοι αλλαγής του κλίματος του Άρη μάλλον είναι ήδη εφικτές με τις σημερινές τεχνολογικές δυνατότητες της ανθρωπότητας, αλλά προς το παρόν οι οικονομικοί πόροι που απαιτούνται για να γίνει πραγματικότητα ο στόχος αυτός είναι τέτοιοι που καμία κυβέρνηση ή κοινωνία στη Γη δεν θα ήταν πρόθυμη να αφιερώσει. Η εξαιρετικά μακροπρόθεσμη χρονική κλίμακα της Γαιοπλασίας είναι, επίσης, αντικείμενο συζήτησης. Άλλα αναπάντητα ερωτήματα σχετικά με το ζήτημα σχετίζονται με την ηθική, την εφοδιαστική, την οικονομία, την πολιτική και τη μεθοδολογία της περιβαλλοντικής αλλαγής ενός εξωγήινου κόσμου. Παρακάτω παρουσιάζονται τα όρια της κατοικησιμότητας για κάθε υποψήφιο ουράνιο σώμα για Γαιοπλασία, που θα πρέπει να εκπληρωθούν προκειμένου να γίνει κατοικήσιμο, αρχικά από τα φυτά και τελικώς από τα ζώα και τον άνθρωπο. Τα νούμερα βασίζονται σε άρθρο του C. McKay που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature το 1991. Κάθε υποψήφιο ουράνιο σώμα για Γαιοπλασία έχει μοναδικές ιδιότητες και, ως αποτέλεσμα, η διαδικασίες της Γαιοπλασίας είναι διαφορετικές για κάθε ένα από αυτά. Ο Άρης είναι, σε όλες σχεδόν τις παραμέτρους, ο πλανήτης με τις περισσότερες ομοιότητες με τη Γη και γενικότερα θεωρείται ως ο πρώτος στη σειρά υποψήφιος για Γαιοπλασία. Οι κυριότερες έρευνες ως προς το ζήτημα αυτό, έχουν στραφεί προς τον Άρη και έχουν ήδη εκπονηθεί πολλές επιστημονικές μελέτες σχετικά με τις κατάλληλες μεθόδους θέρμανσης του πλανήτη και αλλαγής της ατμόσφαιρας του πλανήτη, ιδίως από την NASA. Μετά τον Άρη, ο αμέσως επόμενος υποψήφιος είναι συνήθως η Αφροδίτη, για την οποία η συνολική διαδικασία θα ήταν πιο δυσχερής και πιθανώς και πιο χρονοβόρα (λόγω της εξαιρετικά θερμής και πυκνής ατμόσφαιράς της, που της έχει πυροδοτήσει ένα ακραίο φαινόμενο του θερμοκηπίου), αλλά πάντως θεωρείται εφικτή. Σημαντικό πλεονέκτημα της Αφροδίτης είναι ότι σε μέγεθος είναι σχεδόν παρόμοια με τη Γη, μόλις οριακά μικρότερη, καθώς έχει το 0,95 της διαμέτρου της Γης, μόλις 650 χιλιόμετρα μικρότερη από τη Γη. Κατά συνέπεια, η βαρύτητα στην επιφάνειά της είναι μόλις λίγο μικρότερη από αυτή της Γης, για την ακρίβεια το 90 % της γήινης, σε αντίθεση με τις πολύ χαμηλότερες βαρύτητες όλων των άλλων πιθανών στόχων για μελλοντική Γαιοπλασία. Ιδιαίτερα πιθανός υποψήφιος είναι και η Σελήνη, επειδή είναι, με διαφορά, το πλησιέστερο ουράνιο σώμα στη Γη και διότι, αφού εμπίπτει στην τροχιά της Γης, είναι στην ίδια απόσταση από τον Ήλιο. Η μεγάλη δυσκολία με τη Σελήνη, βέβαια, είναι ότι η μάζα και η βαρύτητά της δεν είναι αρκετά μεγάλες ώστε να συγκρατήσουν μια ατμόσφαιρα εσαεί. Ωστόσο, η τεχνητή ατμόσφαιρα που θα δημιουργούσαμε, θα μπορούσε να παραμένει σχεδόν σταθερή για πολλές δεκάδες χιλιάδες χρόνια και μετά κάθε φορά να αντικαθίσταται τεχνολογικά ότι διαφεύγει στο διάστημα, πριν αρχίσει να παρατηρείται αισθητή αραίωση της ατμόσφαιρας. Αν και δεν συζητείται τόσο εκτενώς, έχουν υποβληθεί, επίσης, προτάσεις και για τον Ερμή, μολονότι υπάρχει το ζήτημα της ισχυρής ηλιακής ακτινοβολίας, καθώς είναι ο πλησιέστερος στον Ήλιο πλανήτης. Ωστόσο, υπάρχουν σχέδια για Γαιοπλασία των πολικών του άκρων σε πρώτη φάση και, σε δεύτερη φάση, την κατασκευή ηλιακών ασπίδων που θα μείωναν την έντονη ακτινοβολία που δέχεται. Επίσης, αν και ο Ερμής είναι μικρότερος σε διάμετρο από τον Άρη, λόγω της υψηλής του πυκνότητας έχει ίση μάζα και βαρύτητα με τον Άρη. Άλλοι πιθανοί υποψήφιοι, λογικά για ένα πιο μακρινό μέλλον, είναι οι δορυφόροι του Δία Ευρώπη, Γανυμήδης και Καλλιστώ, καθώς και ο δορυφόρος του Κρόνου Τιτάνας, αλλά αυτά τα ουράνια σώματα είναι πολύ πιο δύσκολο να αλλάξουν. Το σοβαρότερο ζήτημα είναι ότι όλοι αυτοί οι κόσμοι βρίσκονται τόσο μακριά από τον Ήλιο, με θερμοκρασίες από -160 έως -180 βαθμούς Κελσίου, που η προσθήκη επαρκούς θερμότητας θα ήταν τρομερά δυσκολότερη ακόμα και από την απαιτούμενη για τον Άρη, ενώ και η μετέπειτα διατήρηση των απαραίτητων θερμοκρασιών για την επιβίωση των ζωντανών οργανισμών θα απαιτούσε τη δαπάνη τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας. Mars One Εξερεύνηση του διαστήματος Χρονολόγιο του μακρινού μέλλοντος ΣΤΟΧΟΣ: O ΑΡΗΣ, H ΓΑΙΟΠΛΑΣΙΑ TOY ΕΡΥΘΡΟΥ ΠΛΑΝΗΤΗ, από το περιοδικό Πτήση & Διάστημα. Τεύχος 140 - Νοέμβριος 1996. Welcome to Red Colony, the future of Mars... today! HARD SCIENCE — NOVEMBER 7, 2019. Top 4 candidates in our solar system for terraforming. Terraformers Society of Canada: Terraforming of Mars, Venus and the Moon. Visualizing the steps of solar system terraforming. Technological Requirements for Terraforming Mars. The Terraforming of Worlds, by Peter Ahrens. Fogg, Martyn J. The Terraforming Information Pages. THE TERRAFORMING ART GALLERY. Averner, M. M. & MacElroy, R. D. (1976). On the Habitability of Mars: An Approach to Planetary Ecosynthesis. NASA SP-414. Carr, Michael H. (2007). «Mars: Surface and interior». In Adams-McFadden, Lucy-Ann; Weissman, Paul Robert; Johnson, Torrence V. Encyclopedia of the solar system. Academic Press. pp. 315–330. ISBN 0120885891. Dalrymple , G. Brent (2004). Ancient Earth, ancient skies: the age of Earth and its cosmic surroundings. Stanford University Press. ISBN 0804749337. Faure, Gunter & Mensing, Teresa M. (2007). Introduction to planetary science: the geological perspective. Springer. ISBN 1402052332. Fogg, Martyn J. (1995). Terraforming: Engineering Planetary Environments. SAE International, Warrendale, PA. ISBN 1560916095. Fogg, Martyn J. (1996). «A Planet Dweller's Dream». In Schmidt, Stanley; Zubrin, Robert. Islands in the Sky. New York: Wiley. pp. 143–67. Forget, François; Costard, François & Lognonné, Philippe (2007). Planet Mars: Story of Another World. Springer. ISBN 0387489258. Kargel, Jeffrey Stuart (2004). Mars: a warmer, wetter planet. Springer. ISBN 1852335688. MacNiven, D. (1995). Environmental Ethics and Planetary Engineering. Journal of the British Interplanetary Society 48:441-44. Knoll, Andrew H. (2008). «Cyanobacteria and earth history». In Herrero, Antonia; Flores, Enrique. The cyanobacteria: molecular biology, genomics, and evolution. Horizon Scientific Press. pp. 1–20. ISBN 1904455158. McKay Christopher P. & Haynes, Robert H. (1997). Implanting Life on Mars as a Long Term Goal for Mars Exploration, in The Case for Mars IV: Considerations for Sending Humans, ed. Thomas R. Meyer (San Diego, California: American Astronautical Society/Univelt), Pp. 209–15. Read, Peter L.; Lewis, Stephen R. (2004). The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet. Springer. ISBN 354040743X. Sagan, Carl & Druyan, Ann (1997). Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space. Ballantine Books. ISBN 0345376595. Schubert, Gerald ; Turcotte, Donald L.; Olson, Peter (2001). Mantle convection in the earth and planets. Cambridge University Press. ISBN 0521798361. Taylor, Richard L. S. (1992) Paraterraforming – The worldhouse concept. Journal of the British Interplanetary Society, vol. 45, no. 8, pp. 341-352. ISSN 0007-084X. Thompson, J. M. T. (2001). Visions of the future: astronomy and Earth science. Cambridge University Press. ISBN 0521805376.