Hoe magnetiseren we Mars?

Jean-Paul Keulen

11-05-2022 12:00:00

magneetveld Mars

Het aardmagnetisch veld zorgt ervoor dat geladen deeltjes van de zon worden omgeleid. Doordat onze buurplaneet zo'n magneetveld ontbeert, zorgen deze zonnedeeltjes ervoor dat het bovenste deel van de Marsatmosfeer de ruimte in verdwijnt.

Als we Mars leefbaar willen maken, zullen we de planeet eerst een magneetveld moeten geven. Maar hoe? Een team van natuurkundigen ging de (on)mogelijkheden af.

Na de aarde is Mars de meest leefbare planeet van ons zonnestelsel – maar stel je daar niet al te veel bij voor. De gemiddelde temperatuur aan het oppervlak is zo’n 60 graden onder nul. De atmosfeer bevat nauwelijks zuurstof. En de luchtdruk is er zo laag dat het water in je longen, ogen en speeksel er spontaan van zou gaan koken. Een verblijf op Mars komt daardoor neer op: lekker in je (hopelijk) veilige habitat blijven, op een incidentele wandeling in astronautenpak na.

Lees ook:

Tenzij… we Mars weten te ‘terraformen’. Oftewel: de omstandigheden op onze buurplaneet zo naar onze hand zetten dat we er wél naar buiten kunnen lopen zonder binnen de kortste keren het loodje te leggen.

Een belangrijke stap is dan het aanleggen van een magneetveld. Natuurkundige Ruth Bamford van het Britse Rutherford Appleton Laboratory heeft nu samen met collega’s verschillende manieren doorgerekend waarmee we dat voor elkaar kunnen krijgen. Ergens in de verre, verre toekomst. Als we dat héél, héél graag zouden willen.

Waterstofbommen

Waarom een magneetveld? Ten eerste omdat zo’n veld levende wezens op het oppervlak beschermt tegen schadelijke deeltjes uit de ruimte. Ten tweede omdat zo’n veld voorkomt dat de atmosfeer van een planeet door toedoen van de zonnewind continu gassen verliest aan de ruimte. Dat betekent dat het opkrikken van de druk en het veranderen van de samenstelling van de Martiaanse dampkring weinig zin heeft zolang de planeet niet beschikt over een behoorlijk magneetveld.

Nu heeft de aarde dat magneetveld gratis en voor niets. Dat komt doordat de aardkern grotendeels uit ijzer bestaat, en is opgedeeld in een vaste binnenkern en een vloeibare buitenkern. Die binnenkern koelt bovendien langzaam af, waarbij hij warmte afstaat aan de buitenkern – waardoor daar turbulentie in ontstaat. In combinatie met de draaiing van de aarde zorgt die turbulentie voor een magneetveld dat grofweg parallel staat aan de aardas.

magneetveld
Zo zou Mars eruitzien als de planeet is ‘geterraformd’; geschikt is gemaakt voor aardbewoners. Een van de eerste actiepunten is dan het aanleggen van een magneetveld. © ITTIZ/CC BY-SA 3.0, DAEIN BALLARD/CC BY-SA 3.0

Mars moet zo’n magneetveld ook ooit hebben gehad, zegt Lennart de Groot, universitair hoofddocent geomagnetisme aan de Universiteit Utrecht. Dat is de planeet echter miljarden jaren geleden kwijtgeraakt. “Hoe en waarom, dat is nog onderwerp van onderzoek.”

Maar, zo schrijven Bamford en collega’s, misschien is het mogelijk dat magneetveld te herstarten. Dan zou je de kern van Mars 1000 tot 2000 graden op moeten warmen, vervolgen ze, wat 100 quadriljoen joule aan energie zou kosten.

Oftewel: evenveel energie als vrijkomt bij het laten exploderen van 100 miljard waterstofbommen van 1 megaton. Bovendien is onduidelijk of al dat geweld het magneetveld daadwerkelijk weer op gang zou brengen en zo ja, hoelang dat vervolgens zou blijven bestaan. Uiteindelijk concluderen de onderzoekers dat “het herstarten van de kern van Mars waarschijnlijk nooit een haalbare kaart zal zijn”. De Groot sluit zich daarbij aan. “Dit is het minst realistische deel van een toch al weinig realistisch artikel.”

Ring van plasma

Het lijkt verstandiger om het opwekken van het benodigde magneetveld niet aan de Marskern over te laten, met alle onzekerheden van dien, maar het zélf te doen. Als in: je bouwt een magneet die het gewenste magneetveld voor je opwekt. Die magneet kan bijvoorbeeld een ring zijn die helemaal rond de planeet gaat, al zijn er ook andere opties mogelijk. Maar hoe dan ook zul je er een bizarre hoeveelheid materiaal voor nodig hebben, en is het op zijn zachtst gezegd een uitdagende aannemersklus.

Slimmer is het plan dat de onderzoekers aan het eind van hun artikel uit de doeken doen. Bouw geen vaste magneet, maar zet een installatie op een van de twee Marsmanen die geladen deeltjes van het oppervlak van dat maantje losmaakt. Zorg er vervolgens voor dat die geladen deeltjes in een cirkelvormige baan rond de rode planeet gaan bewegen, en je hebt een ring van plasma die hetzelfde effect heeft als een magneet.

Oké, je zult dan wel een aantal ruimtestations nodig hebben die deze deeltjes versnellen en in hun baan rond Mars houden. Toch kun je toe met veel minder materiaal dan wanneer je een magneet met een omtrek van, zeg, 120.000 kilometer rond onze buurplaneet zou bouwen.

Maar, zo waarschuwt De Groot: “De haalbaarheid van al deze plannen is op dit moment gewoon nul. Er is nog heel wat technologische ontwikkeling nodig voordat we ook maar kunnen nadenken over dergelijke ondernemingen. En dan hebben we het nog niet eens over de ethische kant. Wíllen we wel op zo’n manier met andere planeten aan de slag gaan?” Gelukkig – of helaas – hebben we nog wel een paar eeuwen de tijd om na te denken over dat soort vragen voordat we daadwerkelijk Mars een nieuw magneetveld kúnnen geven.

Deze Far Out staat ook in KIJK 4/2022

Bronnen: Acta Astronautica, Universe Today

Beeld: NASA, GSFC



Podcast KIJK en luister via JUKE






Meer Artikelen