火星には、この重要なテラフォーミング要素の多くが欠けている。

仕事で長い一日を過ごした後、あまり考えずに作れるほど料理脳に染み付いた、おなじみのレシピを思い浮かべてください。ボウルとフライパンをカウンターに並べ、オーブンを予熱しましたが…困った。重要な材料が1つもなくなり、最寄りの店は何千万マイルも離れています。プランBの出番でしょうか?

現地の温室効果ガスを使って火星をテラフォーミングすることを夢見ていた人々にとって、それはまさに自分たちが置かれている状況なのかもしれない。詳細な計画はあっても、それを実現するための原材料が足りないのだ。ネイチャー・アストロノミー誌に本日発表された論文によると、火星には赤い惑星を第二の青い球体にするには二酸化炭素が足りないかもしれないという。

将来のある時点で火星をテラフォーミングすることは当然のことではありません。人類に合うように別の惑星を変えることについては長年の倫理的懸念があります。しかし、大衆文化におけるテラフォーミングの人気と、人類を火星に送ろうという現在の（非常に遅いとはいえ）動きを考えると、テラフォーミング問題の研究は続いています。

火星のテラフォーミングに関する人気のアイデアの 1 つは、地球温暖化を利用して別の惑星を温めるというものです。このアイデアは、火星の大気中に温室効果ガスを放出すると太陽からの熱が閉じ込められ、地下の氷と二酸化炭素が溶けて、地球に近い大気が作り出されるというものです。

しかし、それは氷床や岩石に閉じ込められた二酸化炭素が十分あり、大気中に放出されたときに顕著な変化を生むことが前提となっている。そしてこの新しい論文は、地球上の状況を劇的に変えるには二酸化炭素が十分ではないと主張している。

研究者たちは、2013年に打ち上げられたMAVEN（火星大気および揮発性物質進化ミッション）を含む現在の火星探査ミッションで収集されたデータを使用して、火星の_CO2がどこに隠れている可能性があるかについての基本的な計算をまとめることができた。

「火星に関する科学的な疑問の一つは、二酸化炭素はどこへ行ったのか、水はどこへ行ったのかということだ」とコロラド大学の地質学者で、この論文の筆頭著者であるブルース・ジャコスキー氏は言う。「その必然的な帰結の一つは、火星にどれだけの_{二酸化炭素}が残っていて、それを大気中に放出できるのかという基本的な疑問だ」

惑星科学者たちは、火星の大気はかつて現在よりもずっと厚かったと考えています。これは、火星の上空に二酸化炭素がかつてはもっと多かったことを示唆しています。地球と金星にはまだ二酸化炭素がたっぷりあります。金星では、ガスは主に大気中に存在します。地球では、一部は大気中に存在し、一部は炭酸塩と呼ばれる岩石や鉱物の中に閉じ込められています。火星では、一部は極地で凍結し、一部は岩石や堆積物の中に閉じ込められ、さらに多くが宇宙に失われています。

火星の現在の大気は地球よりもずっと薄いため、表面に液体の水が存在できる気圧にするには、大気にかなりの量のガスを追加する必要がある。ジャコスキー氏は、火星を温めるには約 1 バール (大気圧の単位) の_{CO2 が}必要だと述べている (テラフォーミングの取り組みでは、より低い気圧でも間に合うと考える人もいる)。しかし、たとえ極地の二酸化炭素貯蔵量を溶かしたとしても、火星の大気に追加できるのはわずか 6 ミリバール程度で、まだ足りない。

岩石や堆積物に閉じ込められた_{二酸化炭素は}もっとあるが、現在の採掘方法では事実上入手不可能だ。ジャコスキー氏と共著者のクリストファー・エドワーズ氏は論文の中で、十分な量の二酸化炭素を採掘するには、地球の全域を覆うほどの大規模な露天掘り作業と同等の作業が必要になる可能性があると述べている。今日の技術では、状況は好転していない。

「火星のテラフォーミングはまだ可能です。クロロフルオロカーボンのような高効率の温室効果ガスを製造すれば、地球を温めることができますが、それには現在の能力をはるかに超える高度な製造システムが必要です」とジャコスキー氏は言う。「ですから、もし実現するとしても、かなり遠い未来の話になります。」

新しい論文はすべて現在のデータに基づいていますが、私たちは火星について日々新たなことを学んでいます。ジャコスキー氏は、今後数年間でさらに興味深い結果が得られる可能性があると述べています。「これは現時点での私たちの最善の推測ですが、より多くの情報が得られれば、進化する可能性があります。私たちはより多くのミッションを見たいと思っています。特にサンプルの持ち帰りを見たいと思っています。」

欧州宇宙機関のトレースガスオービターは現在火星にいて、火星に関するさらなる情報を収集している。また、NASAの火星2020探査車は、火星の土壌と大気から直接採取したサンプルを地球上の科学者に提供する、最終的なサンプルリターンミッションの準備を整える可能性がある。

しかし、たとえ将来のミッションでより楽観的なデータが得られたとしても、あるいは別の世界を変えることを可能にする技術的飛躍が起こったとしても（ジェフ・ゴールドブラムには申し訳ないが）、それが可能かどうかを問うと同時に、それが実行されるべきかどうかをも問うてみる価値はある。

「なぜ火星をテラフォーミングしたいのか理解に苦しみます」とジャコスキー氏は言う。「地球を汚してしまった場合の安全弁として火星をテラフォーミングするという考えを推す人はたくさんいますが、火星の気候を変えるより地球を良い状態に保つ方がはるかに簡単だと思います。」