Xác suất của một tác động nguy hiểm cho cuộc sống của con người trên sao Hỏa là gì?

Hôm qua chị tôi và tôi đã thảo luận về những nỗ lực gần đây của SpaceX để tạo ra một thuộc địa vĩnh viễn trên sao hỏa.

Khi gặp phải một số nguy hiểm khi tạo môi trường sống trên một hành tinh khác, chúng ta đã bị kẹt với xác suất sao hỏa bị tấn công bởi một vật thể thiên văn đủ lớn để quét sạch sự sống ở bất cứ đâu trên hành tinh này. Tôi cho rằng xác suất cao hơn trên Trái đất, do Sao Hỏa nằm gần Vành đai tiểu hành tinh, kích thước và bầu khí quyển mỏng hơn. Có nhiều vật thể tiềm năng hơn để đi vào bầu khí quyển sao Hỏa và có thể nhỏ hơn trên Trái đất để tạo ra tác động nguy hiểm tương tự cho sự sống.

Tôi đã cố gắng nghiên cứu các con số, nhưng các tính toán duy nhất tôi tìm thấy là về các tiểu hành tinh cụ thể và xác suất chúng tấn công Sao Hỏa.

Trên StackExchange này có một số câu hỏi liên quan đến xác suất một cá nhân (trên trái đất) hoặc một vị trí cụ thể (trên mặt trăng) bị tấn công, nhưng tôi không tìm thấy câu nào về một cú đánh của một vật thể với một mức độ tác động nhất định (tôi hy vọng đó là quyền từ đây).

Vì vậy, câu hỏi của tôi là:

Xác suất của một vật thể thiên văn đâm vào sao hỏa ở bất cứ đâu trên bề mặt của nó và giết chết tất cả những người hiện đang sống ở đó là gì?

Bất kỳ tác động nào phá hủy các hệ thống hỗ trợ sự sống và do đó xóa sạch sự sống trên sao hỏa một cách gián tiếp cũng có thể được đưa vào.

Giả sử rằng chỉ có một môi trường sống, nó được xây dựng trực tiếp trên bề mặt và những người đầu tiên đã đến với chuyến bay mới nhất.

Nếu có bất kỳ câu hỏi nào về phạm vi của câu hỏi này, đừng ngần ngại hỏi.

Chúng tôi thực sự có một ý tưởng rất hay về điều này bởi vì Tàu quỹ đạo Trinh sát Sao Hỏa đã quay quanh Sao Hỏa trong hơn một thập kỷ. MRO về cơ bản là một vệ tinh gián điệp quanh Sao Hỏa và liên tục chụp những bức ảnh có độ phân giải cao trên bề mặt. Nó đã nổi bật lại nhiều bề mặt, chụp ảnh nhiều lần trong nhiều năm.

Kết quả là, chúng ta có một ý tưởng rất tốt về tốc độ hình thành các miệng hố trên Sao Hỏa. Chúng tôi đã thấy nhiều miệng núi lửa đã hình thành giữa các lần ghé thăm một điểm, nhưng không có hố nào rất lớn. Điều quan trọng là bây giờ chúng ta có một phép đo rất chắc chắn về dòng chảy của các vật thể nhỏ hơn trên Sao Hỏa và có thể nói một cách chắc chắn, rằng loại tác động đó đang nằm trong danh sách các hiểm họa. (Có lẽ ít hơn tỷ lệ bị giết bởi một cơn lốc xoáy ở Trung Tây.)

Tác động lớn hơn khó hơn một chút vì chúng tôi chưa thấy gì, nhưng chúng tôi có hai dòng bằng chứng. Đầu tiên, các mảnh vụn vũ trụ tuân theo sự phân bố kích thước so với tần số mà chúng ta đã đo được và nó không khác nhiều so với quỹ đạo của Sao Hỏa so với xung quanh Trái đất.

Thứ hai, nhiếp ảnh rộng lớn mà chúng ta có trên bề mặt Sao Hỏa (mà hiện tại chúng ta đã lập bản đồ tốt hơn Trái đất!) Cho phép chúng ta đếm các miệng hố và ước tính tuổi của chúng. Chúng ta biết rằng các miệng hố nhỏ từ vài mét đến hàng chục mét là phổ biến hơn nhiều và chúng ta biết tốc độ chúng va chạm, vì vậy các nhà thiên văn học đếm số lượng miệng hố nhỏ trên sàn của các miệng hố lớn hơn và có thể ước tính rất tốt về tuổi của miệng núi lửa lớn hơn.

Từ đó, chúng tôi đã phát triển các phép đo về tốc độ của các miệng hố ở mọi kích cỡ, và một lần nữa, mối nguy hiểm không lớn lắm.

Tôi lưu ý rằng nguy cơ những gì trên Trái đất sẽ là những kẻ giết người văn minh thực sự thấp hơn trên Sao Hỏa vì thiếu bầu khí quyển. Các động Chicxulub đã giết chết khủng long đã giết chết hầu hết chúng thông qua sóng xung kích hơi nước và không khí quá nóng đi quanh Trái đất, sau đó là những năm của Asteroid Winter sau đó. Bầu khí quyển của sao Hỏa cũng không đủ nặng để hỗ trợ, vì vậy "tất cả" bạn phải làm là nằm xuống và chờ đợi sự sụp đổ của các mảnh đá ... (Tuy nhiên, đó là một sự kiện được theo dõi tốt hơn từ quỹ đạo so với từ mặt đất .)

Hơn nữa với câu trả lời của Mark Olson, trong khi tác động của tiểu hành tinh thường được coi là lý do cho các sự kiện tuyệt chủng trên Trái đất , thì thực tế lại mang tính thời sự hơn, với núi lửa và băng hà là nguyên nhân phổ biến nhất. Trong mọi trường hợp, bao gồm cả các sự kiện tác động, việc mất loài chủ yếu là kết quả của sự thay đổi mạnh mẽ đối với môi trường toàn cầu .

Sự tuyệt chủng của K triệt PG chủ yếu là thực vật (do mất quang hợp), động vật ăn cỏ thuần túy (do mất thức ăn thực vật) và động vật ăn thịt thuần chủng (do mất con mồi đặc biệt là động vật ăn cỏ). Một căn cứ trên sao Hỏa sẽ phải tìm giải pháp giảm năng lượng mặt trời tạm thời, ví dụ để duy trì thủy canh, duy trì độ ấm trong nhà, v.v. - nhưng hy vọng nó sẽ có nguồn năng lượng thay thế (thế hệ hoặc lưu trữ).

Không bao gồm một tác động trong vùng lân cận địa phương, một căn cứ trên sao Hỏa ít có nguy cơ từ hậu quả ngay lập tức hơn là nếu một tác động tương tự xảy ra trên Trái đất. Sẽ không có một làn sóng thủy triều khổng lồ hay mặt trận lửa nào xảy ra. Sẽ không có cơn bão khí quyển hồng ngoại toàn cầu giống như tác động của Chicxulub , vì bầu khí quyển sao Hỏa mỏng hơn nhiều và có ít oxy tự do. Sẽ không có rừng bị cháy và không có sự bốc hơi của hydrocarbon dễ cháy và lưu huỳnh trong đá carbonate dưới đáy biển, mỗi nơi đã góp phần vào "mùa đông tác động".

Tác động của các mảnh vỡ có thể là một vấn đề, nhưng hãy nhớ rằng trọng lực sao Hỏa thấp hơn sẽ ảnh hưởng đến ejecta khác nhau. Bây giờ điều đó sẽ làm cho một câu hỏi thú vị theo đúng nghĩa của nó.