La terraformación o terraformación ("modelado de la Tierra") es el proceso hipotético de modificar deliberadamente la atmósfera , la temperatura , la topografía de la superficie o la ecología de un planeta , luna u otro cuerpo para que sea similar al entorno de la Tierra y así hacerlo habitable para la vida humana.
El concepto de terraformación surgió tanto de la ciencia ficción como de la ciencia real . Carl Sagan , un astrónomo , propuso la ingeniería planetaria de Venus en 1961, lo que se considera uno de los primeros relatos del concepto. [1] El término fue acuñado por Jack Williamson en un cuento de ciencia ficción (" Collision Orbit ") publicado en 1942 en Astounding Science Fiction . [2]
Incluso si el medio ambiente de un planeta pudiera ser alterado deliberadamente, la viabilidad de crear un ambiente planetario sin restricciones que imite a la Tierra en otro planeta aún está por verificar. Si bien Venus, la Tierra , Marte e incluso la Luna han sido estudiados en relación con el tema, Marte suele considerarse el candidato más probable para la terraformación. Se han realizado muchos estudios sobre la posibilidad de calentar el planeta y alterar su atmósfera, y la NASA incluso ha organizado debates sobre el tema. Varios métodos potenciales para la terraformación de Marte pueden estar dentro de las capacidades tecnológicas de la humanidad, pero según Martin Beech, la actitud económica de preferir las ganancias a corto plazo sobre las inversiones a largo plazo no respaldará un proyecto de terraformación. [3]
Los largos plazos y la viabilidad de la terraformación también son objeto de debate. A medida que el tema ha ganado terreno, la investigación se ha ampliado a otras posibilidades, incluida la terraformación biológica, la paraterraformación y la modificación de los seres humanos para que se adapten mejor a los entornos de los planetas y las lunas . A pesar de esto, aún quedan preguntas en áreas relacionadas con la ética , la logística , la economía , la política y la metodología de la alteración del entorno de un mundo extraterrestre, lo que plantea problemas para la implementación del concepto.
El astrónomo Carl Sagan propuso la ingeniería planetaria de Venus en un artículo publicado en la revista Science en 1961. [1] Sagan imaginó sembrar la atmósfera de Venus con algas , que convertirían el agua, el nitrógeno y el dióxido de carbono en compuestos orgánicos . A medida que este proceso eliminara el dióxido de carbono de la atmósfera, el efecto invernadero se reduciría hasta que las temperaturas de la superficie cayeran a niveles "cómodos". La materia vegetal resultante, propuso Sagan, sería pirolizada por las altas temperaturas de la superficie de Venus, y así quedaría secuestrada en forma de "grafito o alguna forma no volátil de carbono" en la superficie del planeta. [4] Sin embargo, descubrimientos posteriores sobre las condiciones en Venus hicieron imposible este enfoque particular. Un problema es que las nubes de Venus están compuestas de una solución de ácido sulfúrico altamente concentrada . Incluso si las algas atmosféricas pudieran prosperar en el ambiente hostil de la atmósfera superior de Venus, un problema aún más insalvable es que su atmósfera es simplemente demasiado densa: la alta presión atmosférica daría como resultado una "atmósfera de oxígeno molecular casi puro" [4] a alta presión. Esta combinación volátil no podría mantenerse a lo largo del tiempo. Cualquier carbono que se hubiera reducido por la fotosíntesis se oxidaría rápidamente en esta atmósfera a través de la combustión, "cortocircuitando" el proceso de terraformación. [4]
Sagan también visualizó la posibilidad de hacer de Marte un planeta habitable para la vida humana en un artículo publicado en la revista Icarus , "Ingeniería planetaria en Marte" (1973). [5] Tres años después, la NASA abordó oficialmente el tema de la ingeniería planetaria en un estudio, pero utilizó en su lugar el término "ecosíntesis planetaria". [6] El estudio concluyó que era posible que Marte albergara vida y se convirtiera en un planeta habitable . La primera sesión de la conferencia sobre terraformación, entonces denominada "Modelado planetario", se organizó ese mismo año.
En marzo de 1979, el ingeniero y autor de la NASA James Oberg organizó el Primer Coloquio de Terraformación, una sesión especial en la Conferencia de Ciencia Planetaria y Lunar en Houston. Oberg popularizó los conceptos de terraformación discutidos en el coloquio al público general en su libro New Earths (1981). [7] No fue hasta 1982 que la palabra terraformación fue utilizada en el título de un artículo de revista publicado. El planetólogo Christopher McKay escribió "Terraforming Mars", un artículo para el Journal of the British Interplanetary Society . [8] El artículo discutía las perspectivas de una biosfera marciana autorregulada, y la palabra "terraformación" se ha convertido desde entonces en el término preferido. [ cita requerida ]
En 1984, James Lovelock y Michael Allaby publicaron The Greening of Mars . [9] El libro de Lovelock fue uno de los primeros en describir un nuevo método para calentar Marte, en el que se añaden clorofluorocarbonos (CFC) a la atmósfera para producir un fuerte efecto invernadero.
Motivado por el libro de Lovelock, el biofísico Robert Haynes trabajó entre bastidores [ cita requerida ] para promover la terraformación, y contribuyó con el neologismo Ecopoiesis , [10] formando la palabra a partir del griego οἶκος , oikos , "casa", [11] y ποίησις , poiesis , "producción". [12] La ecopoiesis se refiere al origen de un ecosistema . En el contexto de la exploración espacial, Haynes describe la ecopoiesis como la "fabricación de un ecosistema sostenible en un planeta actualmente sin vida y estéril". Fogg define la ecopoiesis como un tipo de ingeniería planetaria y es una de las primeras etapas de la terraformación. Esta etapa primaria de la creación de ecosistemas suele estar restringida a la siembra inicial de vida microbiana. [13] Un artículo de opinión de 2019 de López, Peixoto y Rosado ha reintroducido la microbiología como un componente necesario de cualquier posible estrategia de colonización basada en los principios de la simbiosis microbiana y sus servicios ecosistémicos beneficiosos . [14] A medida que las condiciones se acerquen a las de la Tierra, se podría traer vida vegetal, y esto acelerará la producción de oxígeno, lo que teóricamente hará que el planeta eventualmente sea capaz de sustentar la vida animal.
En 1985, Martyn Fogg comenzó a publicar varios artículos sobre terraformación. También se desempeñó como editor de un número completo sobre terraformación para el Journal of the British Interplanetary Society en 1992. En su libro Terraforming: Engineering Planetary Environments (1995), Fogg propuso las siguientes definiciones para diferentes aspectos relacionados con la terraformación: [13]
Fogg también ideó definiciones para planetas candidatos con distintos grados de compatibilidad humana: [15]
Fogg sugiere que Marte fue un planeta biológicamente compatible en su juventud, pero que ahora no está en ninguna de estas tres categorías, porque sólo puede ser terraformado con mayor dificultad. [16]
La habitabilidad planetaria, definida en términos generales como la capacidad de un cuerpo astronómico para sustentar la vida, requiere que se cumplan varios criterios geofísicos , geoquímicos y astrofísicos antes de que la superficie de dicho cuerpo se considere habitable. Modificar una superficie planetaria de modo que sea capaz de sustentar la vida, en particular para los humanos, es generalmente el objetivo final del proceso hipotético de terraformación. De particular interés en el contexto de la terraformación es el conjunto de factores que han sustentado a los animales multicelulares complejos además de los organismos más simples en la Tierra. La investigación y la teoría a este respecto son un componente de la ciencia planetaria y la disciplina emergente de la astrobiología .
Las clasificaciones de los criterios de habitabilidad pueden variar, pero en general se acepta que la presencia de agua, temperaturas no extremas y una fuente de energía imponen amplias restricciones a la habitabilidad. [18] Otros requisitos para la habitabilidad se han definido como la presencia de materias primas, un solvente y condiciones climáticas favorables, [19] o requisitos elementales (como carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre) y condiciones fisicoquímicas razonables. [20] Cuando se aplican a los organismos presentes en la Tierra, incluidos los humanos, estas restricciones pueden reducirse sustancialmente.
En su hoja de ruta de astrobiología, la NASA ha definido los principales criterios de habitabilidad como "regiones extendidas de agua líquida, condiciones favorables para el ensamblaje de moléculas orgánicas complejas y fuentes de energía para sostener el metabolismo ". [21]
El rango general de temperatura para toda la vida en la Tierra es de -20 °C a 122 °C, [18] determinado principalmente por la capacidad del agua (posiblemente salina, o bajo alta presión en el fondo del océano) de estar disponible en forma líquida. Esto puede constituir un rango límite para el desarrollo de la vida en otros planetas, en el contexto de la terraformación. Para la Tierra, la temperatura está determinada por el equilibrio de la radiación solar incidente absorbida y la radiación infrarroja saliente, incluido el efecto de los gases de efecto invernadero en la modificación de la temperatura de equilibrio planetario ; los conceptos de terraformación pueden incluir la modificación de la temperatura mediante métodos que incluyen reflectores solares para aumentar o disminuir la cantidad de iluminación solar y, por lo tanto, modificar la temperatura.
Toda vida conocida requiere agua; [19] por lo tanto, la capacidad de un cuerpo planetario para sostener agua es un aspecto crítico de la habitabilidad. La " Zona Habitable " de un sistema solar se define generalmente como la región en la que puede estar presente agua líquida superficial estable en un cuerpo planetario. [19] [22] Los límites de la Zona Habitable se definieron originalmente por la pérdida de agua por fotólisis y el escape de hidrógeno, estableciendo un límite en cuán cerca puede estar un planeta de su estrella orbital, y la prevalencia de nubes de CO 2 que aumentarían el albedo , estableciendo un límite exterior en el agua líquida estable. [22] Estas restricciones son aplicables en particular a planetas similares a la Tierra, y no se aplicarían tan fácilmente a lunas como Europa y Encélado con océanos cubiertos de hielo, donde la fuente de energía para mantener el agua líquida es el calentamiento de las mareas , en lugar de la energía solar.
En el nivel más fundamental, el único requisito absoluto de la vida puede ser el desequilibrio termodinámico , o la presencia de energía libre de Gibbs . [19] Se ha argumentado que la habitabilidad puede concebirse como un equilibrio entre la demanda de energía de la vida y la capacidad del medio ambiente para proporcionar dicha energía. [19] Para los humanos, la energía viene en forma de azúcares, grasas y proteínas proporcionadas por el consumo de plantas y animales, lo que requiere a su vez que un planeta habitable para los humanos pueda sustentar tales organismos. [23]
Gran parte de la biomasa de la Tierra (~60%) depende de la fotosíntesis como fuente de energía, mientras que un ~40% adicional es quimiotrópico . [18] Para el desarrollo de la vida en otros cuerpos planetarios, la energía química puede haber sido fundamental, [18] mientras que para sostener la vida en otro cuerpo planetario de nuestro sistema solar, también puede ser necesaria una energía solar suficientemente alta para los organismos fototróficos.
En la Tierra, la vida generalmente requiere seis elementos en gran abundancia: carbono , hidrógeno , nitrógeno , oxígeno , fósforo y azufre . [20] Estos elementos se consideran "esenciales" para toda la vida conocida y abundantes dentro de los sistemas biológicos. [24] Los elementos adicionales cruciales para la vida incluyen los cationes Mg 2+ , Ca 2+ , K + y Na + y el anión Cl - . [25] Muchos de estos elementos pueden sufrir oxidación o reducción facilitada biológicamente para producir energía metabólica utilizable. [24] [25]
La terraformación de un planeta implicaría hacer que se ajuste a los requisitos de habitabilidad enumerados en la sección anterior. Por ejemplo, un planeta puede ser demasiado frío para que exista agua líquida en su superficie. Su temperatura podría aumentarse añadiendo gases de efecto invernadero a la atmósfera, [26] utilizando espejos en órbita para reflejar más luz solar sobre el planeta, [27] o reduciendo el albedo del planeta. [5] Por el contrario, un planeta demasiado caliente para agua líquida podría enfriarse eliminando los gases de efecto invernadero (si están presentes), colocando un parasol en el punto L 1 para reducir la luz solar que llega al planeta o aumentando el albedo. [28] La presión atmosférica es otro problema: varios cuerpos celestes, incluidos Marte, Mercurio y la mayoría de las lunas, tienen una presión menor que la Tierra. A presiones inferiores al punto triple del agua (611,7 Pa), el agua no puede ser líquida a ninguna temperatura. La supervivencia humana requiere una presión aún mayor de al menos 6,3 kPa, el límite de Armstrong ; por debajo de esta presión, los fluidos corporales expuestos hierven a la temperatura corporal. Además, una atmósfera espesa protege la superficie de los rayos cósmicos . [29] Una atmósfera delgada podría espesarse usando gases producidos localmente (por ejemplo, se podría dar a la Luna una atmósfera de oxígeno reduciendo la roca lunar [30] ) o se podrían importar gases de otros lugares.
Una vez que las condiciones se vuelvan más adecuadas para la vida de las especies introducidas , podría comenzar la importación de vida microbiana . [13] A medida que las condiciones se acerquen a las de la Tierra, también podría traerse vida vegetal . Esto aceleraría la producción de oxígeno, lo que teóricamente haría que el planeta eventualmente fuera capaz de sustentar la vida animal .
En muchos aspectos, Marte es el planeta más parecido a la Tierra en el Sistema Solar. [31] [32] Se cree que Marte alguna vez tuvo un entorno más parecido al de la Tierra al principio de su historia, con una atmósfera más espesa y abundante agua que se perdió a lo largo de cientos de millones de años. [33]
El mecanismo exacto de esta pérdida aún no está claro, aunque tres mecanismos, en particular, parecen probables: primero, siempre que hay agua superficial, el dióxido de carbono ( CO
2) reacciona con las rocas para formar carbonatos , lo que hace que la atmósfera se desprenda y se adhiera a la superficie planetaria. En la Tierra, este proceso se contrarresta cuando la tectónica de placas actúa para provocar erupciones volcánicas que liberan dióxido de carbono a la atmósfera. En Marte, la falta de dicha actividad tectónica impidió el reciclaje de los gases atrapados en los sedimentos. [34]
En segundo lugar, la falta de una magnetosfera alrededor de Marte puede haber permitido que el viento solar erosionara gradualmente la atmósfera. [34] [35] La convección dentro del núcleo de Marte, que está hecho principalmente de hierro , [36] originalmente generó un campo magnético . Sin embargo, el dinamo dejó de funcionar hace mucho tiempo, [37] y el campo magnético de Marte ha desaparecido en gran medida, probablemente debido a la "pérdida de calor del núcleo, solidificación de la mayor parte del núcleo y/o cambios en el régimen de convección del manto". [38] Los resultados de la misión MAVEN de la NASA muestran que la atmósfera se elimina principalmente debido a eventos de eyección de masa coronal , donde las explosiones de protones de alta velocidad del Sol impactan la atmósfera. Marte aún conserva una magnetosfera limitada que cubre aproximadamente el 40% de su superficie. Sin embargo, en lugar de cubrir y proteger uniformemente la atmósfera del viento solar, el campo magnético toma la forma de una colección de campos más pequeños, en forma de paraguas, principalmente agrupados alrededor del hemisferio sur del planeta. [39]
Por último, hace aproximadamente entre 4.100 y 3.800 millones de años, los impactos de asteroides durante el Bombardeo Pesado Tardío provocaron cambios significativos en el entorno superficial de los objetos del Sistema Solar. La baja gravedad de Marte sugiere que estos impactos podrían haber expulsado gran parte de la atmósfera marciana al espacio profundo. [40]
La terraformación de Marte implicaría dos cambios interrelacionados importantes: la creación de la atmósfera y su calentamiento. [41] Una atmósfera más densa de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, atraparía la radiación solar entrante . Como la temperatura elevada añadiría gases de efecto invernadero a la atmósfera, los dos procesos se potenciarían mutuamente. [42] El dióxido de carbono por sí solo no bastaría para mantener una temperatura por encima del punto de congelación del agua, por lo que podría fabricarse una mezcla de moléculas especializadas de efecto invernadero. [43]
La terraformación de Venus requiere dos cambios importantes: eliminar la mayor parte de la densa atmósfera de dióxido de carbono de 9 MPa (1300 psi; 89 atm) del planeta y reducir la temperatura de la superficie del planeta de 450 °C (842 °F). [44] [28] Estos objetivos están estrechamente relacionados entre sí porque la temperatura extrema de Venus puede ser resultado del efecto invernadero causado por su densa atmósfera.
La atmósfera de Venus contiene actualmente poco oxígeno, por lo que un paso adicional sería inyectar O2 respirable en la atmósfera. Una propuesta temprana para un proceso de este tipo proviene de Carl Sagan , quien sugirió la inyección de bacterias fotosintéticas flotantes en la atmósfera de Venus para reducir el CO2 a forma orgánica y aumentar la concentración atmosférica de O2 en la atmósfera. [1] Este concepto, sin embargo, se basaba en una comprensión errónea de la década de 1960 de que la atmósfera de Venus tenía una presión mucho menor; en realidad, la presión atmosférica de Venus (93 bares) es mucho más alta que las estimaciones iniciales. Por lo tanto, la idea de Sagan es insostenible, como él mismo reconoció más tarde. [45]
Un paso adicional señalado por Martin Beech incluye la inyección de agua y/o hidrógeno en la atmósfera planetaria; [3] este paso se produce después de secuestrar CO2 y reducir la masa de la atmósfera. Para combinar el hidrógeno con el O2 producido por otros medios, se estima que se necesitan 4*10 19 kg de hidrógeno; este podría tener que extraerse de otra fuente, como Urano o Neptuno. [3]
Aunque la gravedad en la Luna de la Tierra es demasiado baja para mantener una atmósfera durante períodos geológicos, si se le diera una, la retendría durante períodos de tiempo que son largos en comparación con la duración de la vida humana. [46] [30] Landis [30] y otros [47] [48] han propuesto que podría ser factible terraformar la luna, aunque no todos están de acuerdo con esa propuesta. [49] Landis estima que una atmósfera de 1 PSI de oxígeno puro en la Luna requeriría del orden de doscientos billones de toneladas de oxígeno, y sugiere que podría producirse reduciendo el oxígeno de una cantidad de roca lunar equivalente a un cubo de unos cincuenta kilómetros de arista. Alternativamente, sugiere que el contenido de agua de "cincuenta a cien cometas" del tamaño del cometa Halley haría el trabajo, "suponiendo que el agua no salpique cuando los cometas impacten la luna". [30] Del mismo modo, Benford calcula que terraformar la luna requeriría "unos 100 cometas del tamaño del Halley". [47]
Mercurio sería difícil de terraformar. Beech [50] afirma que "parece que hay pocas posibilidades de terraformar Mercurio de forma que puedan existir allí animales o plantas", y sugiere que su uso principal en un proyecto de terraformación sería como fuente minera de minerales. Sin embargo, se ha considerado la terraformación. [51] El campo magnético de Mercurio es sólo el 1,1% del de la Tierra y, al estar más cerca del Sol, cualquier atmósfera se despojaría rápidamente a menos que se pueda proteger del viento solar. Se conjetura que el campo magnético de Mercurio debería ser mucho más fuerte, hasta un 30% del de la Tierra, si no estuviera siendo suprimido por ciertos efectos de retroalimentación del viento solar. [52] Si se encontrara algún medio para proteger a Mercurio del viento solar colocando un escudo magnético artificial en Mercurio-Sol L 1 (similar a la propuesta para Marte), entonces el campo magnético de Mercurio podría posiblemente crecer en intensidad hasta un punto en el que el campo magnético de Mercurio podría ser autosostenible siempre que el campo no se "detuviera" por otro evento solar. [ cita requerida ]
A pesar de ser mucho más pequeño que Marte, Mercurio tiene una velocidad de escape apenas menor que la de Marte debido a su mayor densidad y podría, si una magnetosfera evita el despojo atmosférico, mantener una atmósfera de nitrógeno / oxígeno durante millones de años.
Para proporcionar una atmósfera de presión, se requerirían aproximadamente 1,1 × 10 18 kilogramos de gas; [51] o una cantidad algo menor si se acepta una presión menor. Se podría suministrar agua desde el sistema solar exterior. Una vez que se haya suministrado esta agua, se dividiría en sus moléculas constituyentes de oxígeno e hidrógeno , posiblemente utilizando un polvo fotocatalítico, y el hidrógeno se perdería rápidamente en el espacio. A una presión de oxígeno de 0,2-0,3 bar , la atmósfera sería respirable y se podría agregar nitrógeno según fuera necesario para permitir el crecimiento de las plantas en presencia de nitratos .
Sería necesario controlar la temperatura, debido a que la temperatura media de equilibrio es de ~159 Celsius. Sin embargo, millones de kilómetros cuadrados en los polos tienen una temperatura media de 0-50 Celsius, o 32-122 Fahrenheit ( es decir, un área del tamaño de México en cada polo con temperaturas habitables). El área habitable total podría ser incluso mayor si el albedo planetario se incrementara de 0,12 a ~0,6, lo que aumentaría potencialmente el área habitable. Roy propone que la temperatura podría controlarse aún más disminuyendo el flujo solar en Mercurio hasta cerca del valor terrestre mediante velas solares que reflejen la luz solar. Calcula que se necesitarían entre 16 y 17 millones de velas, cada una con un área de un kilómetro cuadrado. [51]
Recientemente se ha propuesto [ ¿cuándo? ] que debido a los efectos del cambio climático , se podría diseñar un programa intervencionista para devolver la Tierra a los parámetros climáticos preindustriales. Para lograrlo, se han propuesto múltiples enfoques, como la gestión de la radiación solar , el secuestro de dióxido de carbono y el diseño y la liberación de organismos modificados genéticamente que alteren el clima. [53] [54] A estos se los suele denominar geoingeniería o ingeniería climática , en lugar de terraformación.
Otros posibles candidatos para la terraformación (posiblemente sólo parcial o paraterraformación) incluyen grandes lunas de Júpiter o Saturno ( Europa , Ganímedes , Calisto , Encélado , Titán ) y el planeta enano Ceres .
Las lunas están cubiertas de hielo, por lo que calentarlas haría que parte de este hielo se sublime en una atmósfera de vapor de agua, amoníaco y otros gases. [55] [56] Para las lunas de Júpiter, la intensa radiación alrededor de Júpiter causaría radiólisis del vapor de agua, dividiéndolo en hidrógeno y oxígeno. [55] El primero se perdería rápidamente en el espacio, dejando atrás el oxígeno (esto ya ocurre en las lunas en menor medida, dándoles delgadas atmósferas de oxígeno). [55] Para las lunas de Saturno, el vapor de agua podría dividirse utilizando espejos orbitales para enfocar la luz solar, causando fotólisis . [56] El amoníaco podría convertirse en nitrógeno introduciendo bacterias como Nitrosomonas , Pseudomonas y Clostridium , dando como resultado una atmósfera de nitrógeno y oxígeno similar a la de la Tierra. [55] [56] Esta atmósfera protegería la superficie de la radiación de Júpiter, [29] pero también sería posible limpiar dicha radiación utilizando ataduras en órbita [57] u ondas de radio. [58]
Los desafíos para la terraformación de las lunas incluyen sus altas cantidades de hielo y su baja gravedad. [55] [56] Si todo el hielo se derritiera por completo, se producirían océanos profundos que abarcarían toda la luna, lo que significa que cualquier asentamiento tendría que ser flotante (a menos que se permitiera que parte del hielo permaneciera, para servir como tierra). [55] [56] La baja gravedad causaría un escape atmosférico con el tiempo y puede causar problemas para la salud humana . Sin embargo, el escape atmosférico se produciría en lapsos de tiempo que son largos en comparación con la esperanza de vida humana, como en el caso de la Luna. [30]
Una propuesta para terraformar Ceres implicaría calentarlo (usando espejos orbitales, detonando dispositivos termonucleares o haciendo colisionar pequeños asteroides con Ceres), creando una atmósfera y un océano profundo. [59] Sin embargo, esto parece estar basado en una idea errónea de que la superficie de Ceres es helada de una manera similar a las lunas gigantes gaseosas. En realidad, la superficie de Ceres es "una capa de hielo mixto, silicatos y fases fuertes ligeras que se combinan mejor con sales hidratadas y clatratos". [60] No está claro cuál sería el resultado de calentarla.
Muchas propuestas de ingeniería planetaria implican el uso de bacterias modificadas genéticamente. [61] [62]
A medida que la biología sintética madure en las próximas décadas, puede resultar posible construir organismos de diseño desde cero que fabriquen directamente los productos deseados de manera eficiente. [63] Lisa Nip, candidata a doctorado en el grupo de Máquinas Moleculares del MIT Media Lab , dijo que mediante la biología sintética, los científicos podrían diseñar genéticamente a humanos, plantas y bacterias para crear condiciones similares a las de la Tierra en otro planeta. [64] [65]
Gary King, microbiólogo de la Universidad Estatal de Luisiana que estudia los organismos más extremos de la Tierra, señala que "la biología sintética nos ha proporcionado un conjunto de herramientas notable que se puede utilizar para fabricar nuevos tipos de organismos especialmente adecuados para los sistemas que queremos planificar" y describe las perspectivas de la terraformación, diciendo que "querremos investigar nuestros microbios elegidos, encontrar los genes que codifican las propiedades de supervivencia y terraformación que queremos (como la resistencia a la radiación y la sequía ), y luego usar ese conocimiento para diseñar genéticamente microbios específicamente diseñados para Marte". Él ve el mayor obstáculo del proyecto en la capacidad de modificar y adaptar genéticamente los microbios adecuados, estimando que este obstáculo podría tardar "una década o más" en resolverse. También señala que sería mejor desarrollar "no un solo tipo de microbio sino un conjunto de varios que trabajen juntos". [66]
La DARPA está investigando el uso de plantas fotosintéticas, bacterias y algas cultivadas directamente en la superficie de Marte que podrían calentar y espesar su atmósfera. En 2015, la agencia y algunos de sus socios de investigación crearon un software llamado DTA GView , un " Google Maps de genomas ", en el que se pueden extraer los genomas de varios organismos en el programa para mostrar inmediatamente una lista de genes conocidos y dónde se encuentran en el genoma. Según Alicia Jackson, subdirectora de la Oficina de Tecnologías Biológicas de la DARPA , han desarrollado un "kit de herramientas tecnológicas para transformar no solo lugares hostiles aquí en la Tierra, sino para ir al espacio no solo a visitar, sino a quedarse". [67] [68] [69] [70]
También conocido como el concepto de "casa mundial", la paraterraformación implica la construcción de un recinto habitable en un planeta que abarca la mayor parte del área utilizable del planeta. [71] El recinto consistiría en un techo transparente sostenido a uno o más kilómetros por encima de la superficie, presurizado con una atmósfera respirable y anclado con torres de tensión y cables a intervalos regulares. El concepto de casa mundial es similar al concepto de hábitat abovedado , pero que cubre todo (o la mayor parte) del planeta.
Los objetivos potenciales para la paraterraformación incluyen Mercurio, la Luna, Ceres y las lunas gigantes gaseosas. [72]
También se ha sugerido que en lugar de o además de terraformar un entorno hostil, los humanos podrían adaptarse a estos lugares mediante el uso de ingeniería genética , biotecnología y mejoras cibernéticas . [73] [74] [75] [76] [77] Esto se conoce como pantropía .
Existe un debate filosófico en el ámbito de la biología y la ecología sobre si la terraformación de otros mundos es una tarea ética . Desde el punto de vista de una ética cosmocéntrica, esto implica equilibrar la necesidad de preservar la vida humana frente al valor intrínseco de las ecologías planetarias existentes. [78] Lucianne Walkowicz incluso ha calificado la terraformación como una "operación de minería a cielo abierto a escala planetaria ". [79]
Del lado pro-terraformación del argumento, hay quienes como Robert Zubrin , Martyn J. Fogg , Richard LS Taylor y el difunto Carl Sagan , creen que es obligación moral de la humanidad hacer que otros mundos sean adecuados para la vida humana , como una continuación de la historia de la transformación de la vida de los entornos que la rodean en la Tierra. [80] [81] También señalan que la Tierra eventualmente sería destruida si la naturaleza sigue su curso , de modo que la humanidad enfrenta una elección a muy largo plazo entre terraformar otros mundos o permitir que toda la vida terrestre se extinga . La terraformación de planetas totalmente estériles, se afirma, no es moralmente incorrecta ya que no afecta a ninguna otra vida.
El argumento opuesto postula que la terraformación sería una interferencia poco ética en la naturaleza , y que dado el trato pasado de la humanidad a la Tierra, otros planetas pueden estar mejor sin la interferencia humana. [ cita requerida ] Otros aún encuentran un punto intermedio, como Christopher McKay , quien sostiene que la terraformación es éticamente sólida solo una vez que estamos completamente seguros de que un planeta alienígena no alberga vida propia; pero que si la tiene, no deberíamos tratar de remodelarlo para nuestro propio uso, sino que deberíamos diseñar su entorno para nutrir artificialmente la vida alienígena y ayudarla a prosperar y coevolucionar, o incluso coexistir con los humanos. [82] Incluso esto sería visto como un tipo de terraformación para el más estricto de los ecocentristas, quienes dirían que toda vida tiene derecho, en su biosfera de origen, a evolucionar sin interferencia externa.
El coste inicial de proyectos como la terraformación planetaria sería enorme, y la infraestructura para una empresa de ese tipo tendría que construirse desde cero. Esa tecnología aún no se ha desarrollado, y mucho menos es financieramente viable en este momento. John Hickman ha señalado que casi ninguno de los esquemas actuales de terraformación incorpora estrategias económicas , y la mayoría de sus modelos y expectativas parecen muy optimistas. [83]
La terraformación es un concepto común en la ciencia ficción , que abarca desde la televisión , las películas y las novelas hasta los videojuegos . [84]
Un concepto relacionado de la ciencia ficción es la xenoformación, un proceso en el que los extraterrestres cambian la Tierra u otros planetas para satisfacer sus propias necesidades, ya sugerido en el clásico La guerra de los mundos (1898) de HG Wells . [85]
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