火星充其量只是一个风险不亚于地球的地方

2020-07-17 08:23:52

这些天来,当我听到陌生人的谈话-当然都是适当的社交距离和谨慎-我听到几个疲惫的灵魂谈论他们如何想要离开这个星球,或者希望时间线能自动纠正。这很容易让人同情,我们生活在一个感觉比仅仅12个月前风险和功能障碍都要大得多的世界里。

当然,跳槽或寻找后备计划的想法并不新鲜。在亿万富翁和所谓的技术远见卓识者占据的稀有高度,一个长期受欢迎的讨论话题是在我们的行星姐妹火星上建立隐喻的掩体。埃隆·马斯克(Elon Musk)可能是这一选择最引人注目、最直言不讳的支持者。事实上,他对他的许多企业的潜在、宏观动机一直非常坦率。从SpaceX到Starlink,可能还有特斯拉和无聊公司:所有这些都是为了帮助筹集资金和建立技术,让人类长期在火星上生活。1个。

分散生活在任何一个星球上固有的风险是个好主意,这一基本概念本身就相当合理。像地球这样的世界可能孕育了生命和我们这样的人,但我们越多地观察这块岩石和金属的深厚历史,我们就越能看到它是多么幸运。这并不是说,当存在合适的化学和热力学条件时,生命的基本现象就必须是不寻常的-无论是启动条件还是起源条件-而是说,必须有一大堆其他因素才能使特定味道的有机体长期存活。一颗能够容纳生命的行星也可能永远是一颗容易受到宇宙投掷和射箭的行星,从地球物理剧变和不稳定的反馈,到小行星撞击的侮辱,甚至更糟。

事情会变得多么糟糕的典范是2.5亿年前,当时大灭绝导致惊人的96%的海洋物种和大约70%的陆地脊椎动物灭绝,这一系列的坏消息脉冲持续了数万年,如果不是数百万年的话。这些令人沮丧的事件的原因是什么?可能是喷出气体的火山玄武岩的大量流出,散布在数百万平方公里的土地上。也可能是对仍然相对年轻的易燃煤矿藏的大规模燃烧。2也许是在这个时间线的某个地方,一次巨大的小行星撞击的额外推动,所有这些都有助于环境的大规模重建,给到目前为止一直完好无损的有机体带来了巨大的压力。在这一点上,所有这些都有助于环境的大规模重建,给到目前为止一直完好无损的有机体带来了巨大的压力。

不过,火星的后备掩体或密码箱到底有多好呢?我们已经意识到火星是一个安静甚至无聊的世界。1965年,当水手4号飞过时,它显示了一个干燥、尘土飞扬、几乎没有空气的地方。今天,我们不认为火星有任何主要的火山活动或强烈的构造活动。塔西斯凸起上巨大的层状火山,包括25公里高的奥林匹斯山脉,似乎至少有数百万年,甚至可能是1亿年来都没有真正活跃过。在地球上,我们研究类似火星的环境,比如高处的阿塔卡马沙漠或南极洲的干燥山谷。很容易想象把贵重物品放在那里,然后在一年、十年或几个世纪后发现它们被保存起来的地方。

但我们越仔细观察,就越明显火星的风险充其量不比地球低。当然,通过将我们在太阳系的存在增加一倍来潜在地将我们的生存危机减半是不容忽视的,但你必须看看细节。以火星被小行星撞击的几率为例。在地球上,这似乎是最大的长期危害之一;我们知道,从统计上讲,从统计上讲,我们平均每1亿年就会被杀死恐龙的奇克苏鲁伯规模的小行星(直径至少10公里)击中。更小的、扰乱文明的物体,比如说直径一公里的物体,大约每60万年就会出现一次。

不过,火星位于不同的太阳系环境中。它靠近小行星带,改变了小行星相遇的统计数据。一方面,撞击火星的相对速度可能比在地球上小得多,因为我们的轨道速度更高,行星质量更大,物体向太阳加速。但是,当被运动速度为每秒10公里的物体撞击时,与以每秒20公里的速度运动的物体相比,你会提供四分之一的能量,但你还是宁愿避开这两种物体中的任何一种。真正关键的数字是,火星被击中的次数比地球多;平均大约是地球的两倍-根据撞击物体的大小而有所不同。对于较小的物体,我们已经实时看到了这一点,因为我们对火星表面的轨道成像显示,每年大约有200颗形成陨石坑的陨石稳定到达。这些岩石不大,也许只有一米大小,谢谢。

但更大的撞击也更频繁地出现,使得火星在统计上比地球更危险,因为这种事件会结束生物圈的快乐运行。当然,也有一些警告:如果人类无论如何都生活在密闭的环境中,那么火星气候或化学的扰动可能就没那么重要了。而且,与地球不同的是,现代火星上的大规模小行星撞击不会导致生物物质大规模燃烧或扰乱先前存在的海洋生态系统。

尽管如此,很难说火星是躲避灾难性事件的安全避风港,这可能会增加一个更隐蔽的挑战。这一挑战实际上是许多众所周知的因素的组合,它们总结起来确实令人望而生畏,而且相当奇怪。我们很清楚,在火星上生活与在地球上生活有很大的不同。由于深入穿透的宇宙射线,辐射危害很高,环境化学很糟糕,需要控制在海湾里,缺乏实质性的大气迫使人们在压力控制的空间内存在。在这些问题之上,火星表面的重力加速度是地球上的三分之一,与旋转的空间站不同,你不能轻易补偿它。

所有这些都会给任何陆地有机体带来巨大的压力,从长远来看,压力意味着一种非常不同的适合自然选择发挥作用的环境。这对在火星上掩体的人类意味着什么是不可能肯定的。但至少在一段时间后,火星人类不太可能与地球人类完全相同。

把所有这些放在一起,人们很难称玛氏是一个安全的、事关生存的对冲基金。部分对冲,是的,但对于人类,甚至对我们周围的生物圈来说,绝对不是一个没有问题的备份选择。除非我们愿意承担这样的风险,那就是我们实际上正在创造一个新版本的自己,而这个版本必须满足我们在时间和空间上扩展“人性”的模糊定义的需要。

这就引出了一个简单的问题:考虑到生活在任何星球上本质上都是危险和有压力的,有没有更好的地方或更好的方法来做到这一点?可能会有,但它需要的工程规模甚至超过了在火星上建立人类殖民地所需的规模。它将提供一个有效的地球正常的重力环境,一个地球正常的辐射环境,并且-如果仔细的话-尽可能接近地球的化学和生物炖肉的模拟。原则上,它还将避免任何形式的大规模灾难性破坏,如小行星撞击或火山爆发。

当然,这个解决方案是一个巨大的人造太空栖息地,或者用贸易术语说,是以物理学家杰拉德·奥尼尔(Gerard O‘Neill)的名字命名的类似于奥尼尔(O’Neill)圆柱体的东西。这个栖息地将由一个巨大的旋转环境(在内部产生模拟的重力加速度)组成,可能是捏造的,也可能是由掏空小行星形成的。它可以放置在太阳系某个方便的地方,也许是在一个旨在将撞击危险降到最低的轨道上,而且它可以完全自给自足-可能使用来自小行星的原材料,包括水和矿物。

毫不奇怪,亿万富翁-存在主义-风险缓释者阵营中的一些人已经关注到了这一点。最引人注目的是杰夫·贝佐斯(Jeff Bezos)和蓝色起源太空公司(Blue Origin Space Company),他们赞扬了不仅支持人类,而且将其扩展到整个太阳系人工栖息地的万亿灵魂的优点。6(据推测,所有这些都是与Amazon Prime一起使用的。)。人们很容易嘲笑这一点,但我认为,如果我们真的、真的专注于减轻生死存亡的风险,这确实是我们应该走的道路。特别是因为,以同样的价格,我们可以避免进一步扰乱地球的环境,以及火星近乎原始的环境,以及它尚未解开的科学谜团。

Caleb Scharf是一名天体物理学家,也是纽约哥伦比亚大学天体生物学主任,也是研究人类和机器意识的研究所yhouse enyc.org的创始人之一。他的最新著作是“可缩放的宇宙:穿越宇宙尺度的史诗之旅”,从几乎一切到几乎什么都没有。

1.埃隆·马斯克(Elon Musk)最近在Twitter上表示,他持有的特斯拉股票的长期目标是帮助实现多行星生活,确保这种生活持续下去。“大规模的资金需求是在10到20年后。到那时,如果我们幸运的话,特斯拉加速可持续能源和自主运营的目标将基本实现。

2.国家科学基金。西伯利亚火山燃煤导致2.52亿年前的气候变化。nsf.gov/Discoveries(2020)。

3.Le Feuvre,M.&Amp;Wieczorek,M.A.“月球的不均匀陨石坑和修正的内太阳系陨石坑年表”。伊卡洛斯214,1-20(2011)。

4.美国宇航局喷气推进实验室。美国宇航局探测器统计太空岩石对火星的影响。jpl.nana.gov/news(2013年)。