Вчені запропонували новий спосіб модифікувати умови на Марсі для створення більш відповідних для життя земного типу умов. Згідно з новою концепцією тераформування, необхідно великі площі багатої водяним льодом поверхні покрити куполами з силікатного аерогеля. Це дозволить одночасно підвищити температуру під такими спорудами до приблизно нуля градусів, заблокувати надлишки ультрафіолетового випромінювання і забезпечити пропускання достатньої для фотосинтезу кількості видимого світла. Нова ідея вигідно відрізняється від інших запропонованих варіантів відносною простотою реалізації, пишуть автори в журналі.
Сьогодні умови на Марсі не підходять для земного життя: там дуже низький тиск, в середньому негативні температури і відсутній атмосферний кисень в істотних кількостях. Разом з тим на Червоній планеті багато замерзлої води і найбільш близькі до земних умови (серед планет Сонячної системи), тому вчені намагаються придумати спосіб їх поліпшити.
В першу чергу потрібно потепління на малих і середніх широтах на 50 градусів, що дозволить середній температурі перевищити точку плавлення води, а також потрібен спосіб захисту від надлишкової кількості ультрафіолетового випромінювання, так як тонка атмосфера Марса занадто мало поглинає в даному діапазоні. Для вирішення цих питань пропонується безліч рішень від створення спеціальних притулків під поверхнею до ядерного бомбардування полюсів.
У роботі під керівництвом Робіна Вордсворта (Robin Wordsworth) пропонується нове рішення, яке вигідно відрізняється від запропонованих раніше відносною простотою реалізації. Ідея полягає в покритті великих ділянок куполами з силікатного аерогеля. У такому випадку в тонкому шарі ґрунту виявляються відповідні умови для багатьох форм земного життя, в тому числі тих, що здійснюють фотосинтез.
Потепління за допомогою аерогеля буде здійснюватися за рахунок твердотельного парникового ефекту - аналога утримання тепла деякими газами, але в твердих тілах. На користь наявності такого явища на Марсі говорять темні плями в районах його полюсів, тобто області розтанулого льоду, тимчасово нагрітого світлом, поглиненим прозорими шарами льоду і снігу. Твердотільний парниковий ефект особливо сильний у прозорих для видимого випромінювання матеріалах, але мають низьку теплопровідність і прозорість для інфрачервоного випромінювання. Силікатний аерогель має всі зазначені властивості.
Для підтвердження теоретичних оцінок автори провели лабораторні дослідження з імітацією марсіанських умов освітлення. При потоці енергії випромінювання в 150 ватт на квадратний метр (середнє значення для Марса 147 Вт/м2, для Землі - 342 Вт/м2) шар крихти з аерогеля товщиною 3 сантиметри підвищив температуру на 45 градусів, а плитка аерогеля підвищила більш ніж на 50 градусів при товщині в 2 сантиметри.
Дослідники відзначають, що в області екваторіальних і середніх широт Марса, де середньорічні значення потоку сонячної енергії найбільші, знайдено безліч регіонів із вказівками на наявність великих покладів водяного льоду на невеликій глибині. Другою найважливішою умовою є темп накопичення пилу, оскільки він може покрити навіси з аерогеля, повністю заблокувавши світло. Моделювання показало, що по закінченні декількох марсіанських років шар аерогеля забезпечить плюсову температуру цілорічно на глибині до декількох метрів в найбільш сприятливих умовах.
Автори відзначають, що на Землі в даний момент силікатний аерогель проводиться в промислових масштабах, а проведення великомасштабного експерименту по твердотельному парниковому ефекту в найбільш близьких до марсіанських умов на нашій планеті можливо вже сьогодні. У найбільш сприятливому випадку вдасться отримати модифіковані земні організми, такі як губки і діатомові водорості, які будуть не тільки будувати власні «скелети» з діоксиду кремнію, але і створювати необхідний для тераформування Марса матеріал у великих кількостях.