bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> αστρονομία

Το Mars είναι ένα εφεδρικό σχέδιο δεύτερης κατηγορίας

Αυτές τις μέρες, όταν άκουσα συνομιλίες αγνώστων - όλες με σωστή κοινωνική απόσταση και φυσικά διακριτικά - έχω ακούσει πολλές κουρασμένες ψυχές να μιλούν για το πώς θα ήθελαν να φύγουν από αυτόν τον πλανήτη ή να εύχονται να διορθωθεί το χρονοδιάγραμμα . Είναι εύκολο να συμπάσχεις, ζούμε σε έναν κόσμο που νιώθουμε ότι έχει πολύ μεγαλύτερο κίνδυνο και δυσλειτουργία από ό,τι πριν από μόλις 12 μήνες.

Φυσικά, η ιδέα του άλματος από το πλοίο ή η αναζήτηση ενός εφεδρικού σχεδίου δεν είναι νέα. Στα αραιωμένα υψόμετρα που καταλαμβάνουν οι δισεκατομμυριούχοι και οι λεγόμενοι τεχνολογικοί οραματιστές, ένα αιώνια αγαπημένο θέμα συζήτησης είναι η τοποθέτηση μεταφορικών αποθηκών στην πλανητική αδελφή μας Άρη. Ο Έλον Μασκ είναι ίσως ο πιο αξιοσημείωτος και ένθερμος υποστηρικτής αυτής της επιλογής. Πράγματι, ήταν εξαιρετικά ειλικρινής σχετικά με τα υποκείμενα, μεγάλα κίνητρα για πολλές από τις επιχειρήσεις του. Από το SpaceX μέχρι το Starlink, καθώς και πιθανώς την Tesla και την Boring Company:Όλα βοηθούν στην άντληση κεφαλαίων και στην οικοδόμηση της τεχνολογίας για την εγκατάσταση ανθρώπων στον Άρη για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Η βασική ιδέα ότι είναι καλή ιδέα να εξαπλωθεί ο κίνδυνος που είναι εγγενής στη ζωή σε οποιονδήποτε πλανήτη είναι από μόνη της αρκετά λογική. Ένας κόσμος όπως η Γη μπορεί να έχει γεννήσει ζωή και άλλους παρόμοιους με εμάς, αλλά όσο περισσότερο κοιτάμε τη βαθιά ιστορία αυτού του κομματιού ροκ και μέταλ τόσο περισσότερο βλέπουμε πόσο απαίσια τυχερό ήταν όλο αυτό. Αυτό δεν σημαίνει ότι το θεμελιώδες φαινόμενο της ζωής πρέπει να είναι ασυνήθιστο όταν υπάρχουν οι κατάλληλες χημικές και θερμοδυναμικές συνθήκες - όσον αφορά την έναρξη ή την προέλευση - αλλά ότι ένα σωρό άλλα πράγματα πρέπει να λειτουργήσουν για να επιβιώσουν συγκεκριμένες γεύσεις οργανισμών για πολύ καιρό. Ένας πλανήτης ικανός να φιλοξενεί ζωή μπορεί επίσης να είναι πάντα ένας πλανήτης επιρρεπής στις σφεντόνες και τα βέλη του σύμπαντος, από γεωφυσικές ανατροπές και ασταθείς ανατροφοδοτήσεις μέχρι την ταπείνωση των προσκρούσεων αστεροειδών και χειρότερα.

Η αφίσα-παιδί για το πόσο άσχημα μπορούν να πάνε τα πράγματα ήταν πριν από 250 εκατομμύρια χρόνια, όταν ο Μεγάλος Πεθαίνοντας εξαφάνισε ένα εκπληκτικό 96 τοις εκατό των θαλάσσιων ειδών και περίπου το 70 τοις εκατό των σπονδυλωτών της ξηράς σε μια σειρά από παλμούς κακών ειδήσεων που έπαιξαν πάνω από δεκάδες χιλιάδες, αν όχι εκατομμύρια, χρόνια. Οι λόγοι για αυτά τα θλιβερά επεισόδια; Πιθανώς κάποιες τεράστιες εκροές ηφαιστειακού βασάλτη που εκπέμπει αέριο, που εκτείνονται σε εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα. Ενδεχομένως επίσης η μεγάλης κλίμακας καύση σχετικά νεαρών ακόμη κοιτασμάτων εύφλεκτου άνθρακα. Και ίσως η πρόσθετη ώθηση μιας μεγάλης πρόσκρουσης αστεροειδούς κάπου σε αυτό το χρονοδιάγραμμα, όλα συμβάλλοντας σε μια εκ νέου γλυπτική χονδρικής του περιβάλλοντος, ασκώντας τεράστια πίεση στους οργανισμούς που είχαν κάνει τη δουλειά τους τέλεια μέχρι αυτό το σημείο.

Πόσο καλό backup bunker ή lockbox είναι όμως το Mars; Έχουμε καταλάβει ότι ο Άρης είναι ένας ήσυχος, ακόμη και βαρετός κόσμος. Όταν το Mariner 4 πέταξε το 1965, αποκάλυψε ένα ξηρό, σκονισμένο και σχεδόν χωρίς αέρα μέρος. Σήμερα δεν πιστεύουμε ότι ο Άρης έχει κάποιου είδους μεγάλο ηφαιστειακό ή ισχυρή τεκτονική δραστηριότητα. Τα τεράστια στρατοηφαίστεια στο εξόγκωμα Tharsis, συμπεριλαμβανομένου του όγκου του Olympus Mons ύψους 25 χιλιομέτρων, φαίνεται ότι δεν ήταν σοβαρά ενεργά για τουλάχιστον μερικά εκατομμύρια χρόνια, και πιθανώς 100 εκατομμύρια χρόνια. Στη Γη μελετάμε αναλογικά περιβάλλοντα του Άρη, όπως η ψηλή έρημος Ατακάμα ή οι ξηρές κοιλάδες της Ανταρκτικής. Τοποθεσίες όπου είναι εύκολο να φανταστεί κανείς ότι αφήνετε τα πολύτιμα αντικείμενα σας και τα βρίσκετε διατηρημένα ένα χρόνο, μια δεκαετία ή αιώνες αργότερα.

Αλλά όσο πιο προσεκτικά κοιτάμε, τόσο περισσότερο είναι προφανές ότι ο Άρης δεν είναι, στην καλύτερη περίπτωση, λιγότερο επικίνδυνο μέρος από τη Γη. Φυσικά, το ενδεχόμενο να μειώσουμε τις υπαρξιακές μας κρίσεις στο μισό διπλασιάζοντας την παρουσία μας στο ηλιακό σύστημα δεν πρέπει να το μυρίζουμε, αλλά πρέπει να δούμε τις λεπτομέρειες. Πάρτε για παράδειγμα τις πιθανότητες να χτυπηθεί ο Άρης από αστεροειδείς. Στη Γη αυτό φαίνεται σαν ένας από τους μεγαλύτερους μακροπρόθεσμους κινδύνους. ξέρουμε ότι, στατιστικά, θα χτυπιόμαστε από αστεροειδείς-δολοφόνους δεινοσαύρων, κλίμακας Chicxulub (τουλάχιστον 10 χιλιόμετρα σε διάμετρο) κάθε 100 εκατομμύρια χρόνια κατά μέσο όρο. Μικρότερα αντικείμενα που ενοχλούν τον πολιτισμό, ας πούμε διαμέτρου ενός χιλιομέτρου, φτάνουν περίπου κάθε 600.000 χρόνια.

Ωστόσο, ο Άρης βρίσκεται σε διαφορετικό περιβάλλον ηλιακού συστήματος. Η γειτνίασή του με τη ζώνη των αστεροειδών αλλάζει τα στατιστικά στοιχεία για συναντήσεις αστεροειδών. Από τη μία πλευρά, η σχετική ταχύτητα των κρούσεων στον Άρη μπορεί να είναι πολύ μικρότερη από ό,τι στη Γη λόγω της υψηλότερης τροχιακής μας ταχύτητας, της μεγαλύτερης πλανητικής μάζας και της επιτάχυνσης των αντικειμένων προς τον ήλιο. Όμως, ενώ σας παρασύρει κάτι που κινείται, ας πούμε ότι τα 10 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο μεταδίδουν το ένα τέταρτο της ενέργειας σε σύγκριση με κάτι που κινείται με 20 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, θα προτιμούσατε να αποφύγετε ένα από τα δύο. Και το πραγματικά κρίσιμο στοιχείο είναι ότι ο Άρης χτυπιέται πιο συχνά από τη Γη. κατά μέσο όρο περίπου δύο φορές περισσότερο—με διακυμάνσεις ανάλογα με το μέγεθος των αντικειμένων που προσκρούουν. Για μικρά αντικείμενα το έχουμε ήδη δει αυτό σε πραγματικό χρόνο, καθώς η τροχιακή μας απεικόνιση της επιφάνειας του Άρη έχει αποκαλύψει μια σταθερή άφιξη περίπου 200 μετεωριτών που σχηματίζουν κρατήρες ετησίως. Πρόκειται για μέτριους βράχους, ίσως σε κλίμακα μέτρου που, χάρη στη λεπτή ατμόσφαιρα, φτάνουν μέχρι το έδαφος χωρίς να αποσυντίθενται. Είναι ενοχλητικά, αλλά ομολογουμένως δεν είναι πιθανό να εξαφανίσουν κανέναν εκκολαπτόμενο ανθρώπινο πολιτισμό στον Άρη.

Αλλά και οι μεγαλύτεροι κρουστικοί παράγοντες έρχονται πιο συχνά, καθιστώντας τον Άρη στατιστικά πιο επικίνδυνο από τη Γη για το είδος των γεγονότων που τερματίζουν την ευτυχισμένη πορεία μιας βιόσφαιρας. Φυσικά, υπάρχουν ορισμένες προειδοποιήσεις:Εάν οι άνθρωποι ζούσαν σε ερμητικά κλειστά περιβάλλοντα ούτως ή άλλως, τότε οι διαταραχές στο κλίμα ή τη χημεία του Άρη μπορεί να μην έχουν τόση σημασία. Και, σε αντίθεση με τη Γη, ένα τεράστιο χτύπημα αστεροειδών στον σύγχρονο Άρη δεν μπορεί να προκαλέσει την καύση βιοϋλών χονδρικής ή να διαταράξει τα προϋπάρχοντα θαλάσσια οικοσυστήματα.

Ωστόσο, είναι δύσκολο να υποστηριχθεί ότι ο Άρης είναι ένα ασφαλές καταφύγιο από κατακλυσμικά γεγονότα, κάτι που προσθέτει σε κάτι που μπορεί να είναι μια πολύ πιο ύπουλη πρόκληση. Αυτή η πρόκληση είναι πραγματικά ο συνδυασμός πολλών γνωστών παραγόντων, και συνοψίζονται σε κάτι πραγματικά τρομακτικό και μάλλον περίεργο. Γνωρίζουμε καλά ότι η ζωή στον Άρη θα ήταν ριζικά διαφορετική από τη ζωή στη Γη. Οι κίνδυνοι ακτινοβολίας είναι υψηλοί λόγω των βαθιά διεισδυτικών κοσμικών ακτίνων, η περιβαλλοντική χημεία είναι δυσάρεστη και πρέπει να κρατηθεί μακριά, και η έλλειψη ουσιαστικής ατμόσφαιρας αναγκάζει την ύπαρξη μέσα σε χώρους ελεγχόμενης πίεσης. Εκτός από αυτά τα ζητήματα, η βαρυτική επιτάχυνση στην επιφάνεια του Άρη είναι το ένα τρίτο της επιτάχυνσης στη Γη και, σε αντίθεση με έναν περιστρεφόμενο διαστημικό σταθμό, δεν μπορείτε εύκολα να την αντισταθμίσετε.

Όλα αυτά τα πράγματα θα ασκήσουν σημαντική πίεση σε οποιουσδήποτε επίγειους οργανισμούς και το άγχος συνεπάγεται - μακροπρόθεσμα - ένα πολύ διαφορετικό τοπίο φυσικής κατάστασης για τη φυσική επιλογή. Τι σημαίνει αυτό για τους ανθρώπους που ανεφοδιάζουν στον Άρη είναι αδύνατο να πούμε με βεβαιότητα. Αλλά τουλάχιστον φαίνεται πιθανό ότι μετά από κάποιο χρονικό διάστημα οι άνθρωποι του Άρη θα είναι απίθανο να είναι ακριβώς ίδιοι με τους ανθρώπους της Γης.

Συνδυάζοντας όλα αυτά, θα ήταν δύσκολο να αποκαλέσει κανείς τον Άρη ένα ασφαλές υπαρξιακό hedge-fund. Ένας μερικός φράκτης, ναι, αλλά σίγουρα δεν αποτελεί εφεδρική επιλογή χωρίς προβλήματα για τους ανθρώπους, ή μάλιστα τη γύρω βιόσφαιρά μας. Εκτός αν είμαστε διατεθειμένοι να αποδεχτούμε τον κίνδυνο να δημιουργήσουμε, στην πραγματικότητα, μια νέα εκδοχή του εαυτού μας και ότι αυτή η έκδοση θα έπρεπε να ικανοποιήσει την μάλλον ασαφή ανάγκη μας να επεκτείνουμε την «ανθρωπότητα» στο χρόνο και στο χώρο.

Αυτό εγείρει ένα απλό ερώτημα:Υπάρχει καλύτερο μέρος ή τρόπος να γίνει αυτό, δεδομένου ότι η ζωή σε οποιονδήποτε πλανήτη είναι εγγενώς επικίνδυνη και αγχωτική; Θα μπορούσε να υπάρξει, αλλά θα απαιτούσε μηχανική σε κλίμακα πέρα ​​από αυτή που απαιτείται για τη δημιουργία μιας ανθρώπινης αποικίας στον Άρη. Θα παρείχε ένα αποτελεσματικό γήινο βαρυτικό περιβάλλον, ένα περιβάλλον φυσιολογικής γήινης ακτινοβολίας και —αν γίνει προσεκτικά— όσο το δυνατόν πλησιέστερα ένα ομοιόμορφο χημικό και βιολογικό στιφάδο της Γης. Επίσης, κατ' αρχήν, θα αποφευχθεί κάθε είδους καταστροφική διαταραχή μεγάλης κλίμακας, όπως πρόσκρουση αστεροειδών ή ηφαιστειακές εκρήξεις.

Αυτή η λύση είναι, φυσικά, ένας γιγάντιος τεχνητός διαστημικός βιότοπος, ή για να χρησιμοποιήσουμε τον όρο του εμπορίου, κάτι παρόμοιο με έναν κύλινδρο O'Neill - σύμφωνα με τον φυσικό Gerard O'Neill. Αυτός ο βιότοπος θα αποτελείται από ένα απέραντο, περιστρεφόμενο περιβάλλον (για να δημιουργήσει ψευδή βαρυτική επιτάχυνση στο εσωτερικό), ίσως κατασκευασμένο ή πιθανότατα σχηματισμένο από την κοιλότητα ενός αστεροειδούς. Θα μπορούσε να τοποθετηθεί κάπου βολικό στο ηλιακό σύστημα, ίσως σε μια τροχιά σχεδιασμένη να ελαχιστοποιεί τους κινδύνους πρόσκρουσης και θα μπορούσε να είναι εντελώς αυτάρκης—δυνητικά χρησιμοποιώντας πρώτες ύλες από αστεροειδείς, συμπεριλαμβανομένου του νερού και των ορυκτών.

Δεν αποτελεί έκπληξη ότι υπάρχουν εκείνοι στο στρατόπεδο δισεκατομμυριούχων-υπαρξιακών-υπαρξιακών κινδύνων-μείωσης κινδύνου που έχουν ήδη τα μάτια τους σε αυτό. Πιο αξιοσημείωτα ο Τζεφ Μπέζος και η διαστημική εταιρεία Blue Origin, οι οποίοι έχουν εξυμνήσει τις αρετές όχι απλώς να υποστηρίζουν την ανθρωπότητα, αλλά να την επεκτείνουν σε ένα τρισεκατομμύριο ψυχές που ζουν σε τεχνητά ενδιαιτήματα σε όλο το ηλιακό σύστημα. (Όλα πιθανώς και με το Amazon Prime.) Είναι εύκολο να το κοροϊδέψουμε αυτό, αλλά νομίζω ότι αν ήμασταν πραγματικά, πραγματικά επικεντρωμένοι στον μετριασμό του υπαρξιακού κινδύνου, αυτός θα ήταν πράγματι ο δρόμος που πρέπει να ακολουθήσουμε. Ειδικά επειδή, για την ίδια τιμή, θα μπορούσαμε να αποφύγουμε περαιτέρω διατάραξη του περιβάλλοντος της Γης και του σχεδόν παρθένου περιβάλλοντος του Άρη, μαζί με τα επιστημονικά του μυστήρια που δεν έχουν ακόμη λυθεί.

Ο Caleb Scharf είναι αστροφυσικός, διευθυντής αστροβιολογίας στο Πανεπιστήμιο Columbia στη Νέα Υόρκη και ιδρυτής του yhousenyc.org, ενός ινστιτούτου που μελετά την ανθρώπινη και τη μηχανική συνείδηση. Το τελευταίο του βιβλίο είναι The Zoomable Universe:An Epic Tour Through Cosmic Scale, από σχεδόν τα πάντα έως σχεδόν τίποτα.

Υποσημειώσεις

1. Ο Έλον Μασκ είπε πρόσφατα, στο Twitter, ότι ο μακροπρόθεσμος σκοπός της μετοχής του στην Tesla είναι να βοηθήσει να γίνει η ζωή πολυπλανητική, για να διασφαλίσει ότι θα συνεχιστεί. «Οι τεράστιες κεφαλαιακές ανάγκες είναι σε 10 έως 20 χρόνια. Μέχρι τότε, αν είμαστε τυχεροί, ο στόχος της Tesla για την επιτάχυνση της βιώσιμης ενέργειας και της αυτονομίας θα έχει επιτευχθεί ως επί το πλείστον."

2. Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών. Η ηφαιστειακή καύση άνθρακα στη Σιβηρία οδήγησε στην κλιματική αλλαγή πριν από 252 εκατομμύρια χρόνια. nsf.gov/discoveries (2020).

3. Le Feuvre, M. &Wieczorek, M.A. Ανομοιόμορφος κρατήρας της Σελήνης και μια αναθεωρημένη χρονολογία κρατήρα του εσωτερικού ηλιακού συστήματος. Ίκαρος 214 , 1-20 (2011).

4. Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA. Ο ανιχνευτής της NASA μετρά τις κρούσεις διαστημικών βράχων στον Άρη. jpl.nana.gov/news (2013).

5. Scharf, C.A. Θάνατος στον Άρη. Scientific American blogs.scientificamerican.com (2020).

6. Foer, F. Jeff Bezos’s master plan. Ο Ατλαντικός (2019).

Εικόνα μολύβδου:Triff / Shutterstock


Τι είναι η μαύρη τρύπα και πώς την ανακαλύψαμε;

Οι μαύρες τρύπες έχουν ξεφύγει από την αστροφυσική στην καθημερινή φαντασία. Ωστόσο, τα κενά στη γνώση μας για τη φύση τους, ακόμη και, ενδεχομένως, την ύπαρξή τους είναι σημαντικά. Οι μαύρες τρύπες γεννήθηκαν από τη θεωρία και όχι από την παρατήρηση. Γνωρίζουμε για τα συμβατικά αστέρια για όσο και

Τι οδηγεί τους Γαλαξίες; Η Μαύρη Τρύπα του Γαλαξία μπορεί να είναι το κλειδί.

Στις 12 Μαΐου, σε εννέα ταυτόχρονες συνεντεύξεις τύπου σε όλο τον κόσμο, οι αστροφυσικοί αποκάλυψαν την πρώτη εικόνα της μαύρης τρύπας στην καρδιά του Γαλαξία μας. Στην αρχή, όσο φοβερή κι αν ήταν, η επίπονη εικόνα του δακτυλίου φωτός γύρω από το κεντρικό λάκκο του σκότους του γαλαξία μας φαινόταν α

60η επέτειος της NASA:Τα μεγαλύτερα επιτεύγματα της NASA

Στις 30 Ιουλίου 2018, σηματοδότησε την 60η επέτειο της NASA, όταν το Κογκρέσο ψήφισε τον Νόμο περί Ναυτικής Αεροναυτικής και Διαστήματος στις 16 Ιουλίου. Στις 29 Ιουλίου 1958, ο Πρόεδρος Ντουάιτ Αϊζενχάουερ τον υπέγραψε ως νόμο και η NASA άνοιξε επίσημα την 1η Οκτωβρίου 1958. Η NASA ιδρύθηκε, ήταν σ