Какова вероятность опасного воздействия для жизни человека на Марсе?

18

Вчера мы с сестрой обсуждали недавние усилия SpaceX по созданию постоянной колонии на Марсе.

Когда мы подошли к нескольким опасностям, связанным с созданием среды обитания на другой планете, мы застряли на вероятности того, что Марс попадет под астрономический объект, достаточно большой, чтобы уничтожить жизнь в любой точке планеты. Я предполагаю, что вероятность выше, чем на Земле, потому что Марс находится ближе к поясу астероидов, его размеру и более тонкой атмосфере. Потенциальных объектов, попадающих в атмосферу Марса, может быть меньше, чем на Земле, чтобы создать такое же опасное воздействие для жизни.

Я попытался исследовать числа, но единственные вычисления, которые я нашел, были для определенных астероидов и их вероятности поразить Марс.

В этом StackExchange есть несколько вопросов, касающихся вероятности попадания человека (на земле) или конкретного места (на Луне) , но я не нашел ни одного для удара предмета с определенным количеством удара (надеюсь, это правильно слово здесь).

Итак, мой вопрос:

Какова вероятность того, что астрономический объект поразит Марса где-нибудь на его поверхности и убьет всех людей, живущих в настоящее время там?

Любое воздействие, разрушающее системы жизнеобеспечения и тем самым косвенно уничтожающее жизнь на Марсе, также может быть включено.

Предположим, что существует только одна среда обитания, она построена непосредственно на поверхности, и первые люди прибыли с последним полетом.

Если есть какие-либо вопросы относительно объема этого вопроса, не стесняйтесь спрашивать.

Starguin
источник
За исключением крайне редкого случая попадания объекта на Марс, который в противном случае продолжил бы полет на Землю, я не думаю, что близость к Поясу имеет большое значение.
Карл Виттофт
Вероятно, ударный элемент должен быть больше на Марсе, чтобы иметь тот же эффект - Марс меньше, поэтому ударный элемент, вероятно, будет ударяться медленнее.
Мартин Боннер поддерживает Монику
@MartinBonner вы забываете предельную скорость в атмосфере Земли
Карл Виттофт

Ответы:

15

На самом деле у нас есть очень хорошая идея об этом, потому что орбитальный аппарат разведки Марса вращается вокруг Марса уже более десяти лет. MRO, в основном, является спутником-шпионом вокруг Марса и постоянно делает снимки поверхности с высоким разрешением. Он обновил большую часть поверхности, снимая фотографии многократно за эти годы.

Как следствие, у нас есть очень хорошее представление о скорости образования кратеров на Марсе. Мы видели многочисленные кратеры, которые образовались между посещениями места, но ни один не очень большой. Ключевым моментом является то, что теперь у нас есть очень точное измерение потока небольших объектов на Марс и мы можем с уверенностью сказать, что такого рода воздействие находится далеко в списке опасностей. (Вероятно, это меньше, чем вероятность быть убитым торнадо на Среднем Западе.)

Более серьезные воздействия немного сложнее, поскольку мы не видели ни одного, но у нас есть две линии доказательств. Во-первых, космический мусор соответствует распределению по размеру и частоте, которое мы измерили, и оно не сильно отличается по орбите Марса от орбиты Земли.

Во-вторых, обширная фотография поверхности Марса (которую мы теперь нанесли на карту лучше, чем на Землю!) Позволяет нам подсчитывать кратеры и оценивать их возраст. Мы знаем, что небольшие кратеры от нескольких ярдов до десятков ярдов в поперечнике встречаются гораздо чаще, и мы знаем скорость, с которой они попадают, поэтому астрономы подсчитывают количество маленьких кратеров на полах более крупных кратеров и могут очень хорошо оценить возраст более крупного кратера.

Исходя из этого, мы разработали измерения скорости образования кратеров для всех размеров, и, опять же, опасность не так велика.

Я бы отметил, что риск того, что на Земле может быть убийцами цивилизаций, на Марсе на самом деле ниже из-за отсутствия атмосферы. Chicxulub удар , который убил динозавров убил большинство из них через перегретого пара и воздуха ударной волны , который пошел вокруг Земли последовали годы астероидной зимы , которые следовали. Атмосфера Марса тоже не достаточно тяжелая, чтобы ее поддерживать, поэтому «все», что вам нужно сделать, - это сесть на корточки и дождаться падения фрагментов камней ... (Тем не менее, это событие лучше наблюдать с орбиты, чем с земли .)

Марк Олсон
источник
2
Это было действительно удивительно: «Во-вторых, обширная фотография поверхности Марса (которую мы сейчас нанесли на карту лучше, чем на Землю!)». Почему?
csiz
@csiz: просто размышления, но, вероятно, меньше проблем с погодой, а также никаких политических аспектов.
whatsisname
Определенно отсутствие погоды помогает. Также нет лесов, скрывающих землю, нет ледников, а также нет озер и океанов!
Марк Олсон
3
Мы не нанесли на карту поверхность Марса лучше, чем поверхность Земли. 1. Гораздо больше разведывательных спутников на орбите Земли, чем на Марсе, поэтому в целом делается больше фотографий. 2. Пропускная способность: получать данные со спутника вокруг Земли намного проще, чем получать из MRO, и, если я правильно помню, это на самом деле ограничивающий фактор в возврате данных из MRO. 3. Частный бизнес интересуется изображениями Земли, но не изображениями Марса, поэтому по этой причине гораздо больше денег направляется на получение изображений Земли.
NeutronStar
6
В зависимости от интерпретации, (твердая) поверхность Марса отображается лучше, чем (твердая) поверхность Земли, потому что 75% поверхности Земли покрыто водой, и спутники не могут ее сфотографировать. С более прямой интерпретацией это утверждение, вероятно, будет ложным.
Пер
3

В дополнение к ответу Марка Олсона, в то время как воздействие астероида обычно считается причиной событий исчезновения на Земле , реальность более прозаична, причем наиболее распространенными причинами являются вулканизм и оледенение. Во всех случаях, включая события, связанные с воздействием, потеря видов в первую очередь является результатом резкого изменения глобальной окружающей среды .

Вымиранием K – Pg были в основном растения (от потери фотосинтеза), чистые травоядные животные (от потери растительной пищи) и чистые плотоядные животные (от потери хищных животных, особенно травоядных). База Марса должна была бы найти решения для временного сокращения солнечной энергии, например, для поддержания ее гидропоники, поддержания теплоты в помещении и т. Д., Но, надеюсь, в любом случае у нее будут альтернативные источники энергии (выработка или хранение).

Исключая воздействие в локальной окрестности, база Марса меньше подвержена риску от непосредственных последствий, чем если бы подобное воздействие произошло на Земле. Там не будет гигантской приливной волны или фронта огня, чтобы бороться с. Не будет такого же глобального инфракрасного атмосферного огненного шторма, как у удара Чиксулуба , поскольку атмосфера Марса намного тоньше и содержит мало свободного кислорода. В подводных карбонатных породах не будет сгоревших лесов и испарения горючих углеводородов и серы, каждый из которых внес свой вклад в «ударную зиму».

Удары мусора могут быть проблемой, но помните, что низкая гравитация Марса повлияет на выбросы по-разному. Теперь это сделало бы интересный вопрос сам по себе.

Чаппо говорит восстановить Монику
источник
1
Воздействие на людей любых атмосферных воздействий также будет ниже: города на Марсе уже должны быть герметичными сосудами под давлением с собственной подачей воздуха.
Питер Кордес
2
Да, действительно, но это зависит от того, насколько развита колония. Для самодостаточных закрытых городов, таких как Total Recall, атмосферные риски были бы ниже, но был бы больший риск из-за трещин на уплотнениях вследствие атмосферных ударных волн, сейсмических явлений, выброса при ударе и т. Д. Для небольших колоний из нескольких запечатанных зданий воздействие на производство энергии и продуктов питания может быть наибольший риск, либо от прямого повреждения, либо от уменьшения солнечного света из-за атмосферных частиц и газов. Значительное хранение батареи и продуктов питания могло бы смягчить это.
Говорит Чаппо Восстановить Монику
@Chappo "уменьшение солнечного света из-за атмосферных частиц и газов" Ну, это уже пыльные бури, с которыми придется бороться даже в отсутствие воздействия.
CVn