Возможности обнаружения жизни на Марсе и других телах Солнечной системы

[vika vorobyeva]

Chaotic exchange of solid material between planetary systems: implications for lithopanspermia
Laboratory experiments have conrmed that several microorganisms embedded in martian-like rocks could survive under shock pressures similar to those suffered by martian meteorites upon impact ejection (Stoeoer et al. 2007; Horneck et al. 2008).

Почитала.
Интересно, что, судя по ссылкам в конце, ударными экспериментами над бактериями много кто занимался. Кто имитировал марсианские метеориты, засовывал туда бактерии и подвергал их ударам (имитация панспермии с Марса), кто просто подвергал бактерии сжатию до нескольких ГПа.
Правда, насколько я поняла, авторы конкретно этой статьи выживаемостью земных микробов во время импакта не заморачивались, а просто моделировали разлет осколков по рассеянному звездному скоплению, в котором образовалось Солнце.
Еще одно тонкое место - время зарождения жизни на Земле. Заразить звезды родительского скопления земная жизнь могла только в том случае, если зародилась очень быстро, до рассеяния скопления (135-535 млн. лет). Авторы статьи ссылаются на данные по изучению древнейших пород Земли (что некоторые из них сформировались в присутствии воды). Однако доказать присутствие жизни в этой воде они, понятное дело, не могут. Так что вполне возможно, что обломки горных пород с Земли по скоплению действительно разлетелись, но еще будучи безжизненными, а когда жизнь зародилась, родительское скопление уже давно рассеялось.
Вероятность же заражения земной жизнью звезд поля посчитана очень низкой, на уровне 10^-8.

Если ограничиваться панспермией в пределах Солнечной системы, то снова все упирается в выживаемость бактерий и спор во время мегаимпактов. Если споры выживают - дальше проблем нет. Если не выживают - то увы.

[idris]

Для куска мерзлого грунта выбитого с Земли вместе со спорами и прочим добром, нет никакой разницы куда лететь, на Марс или на Альфа Центавру. Качественной разницы нет никакой.

Тут уже писали, что чем больше импакт, тем более сложные процессы идут и тем неоднороднее и длительнее может быть потенциальное ускорение выбиваемых осколков и т.д. Можно сравнить со взрывами термоядерных бомб. Там вроде  как кое что разлеталось и довольно быстро.

[vika vorobyeva]

Для куска мерзлого грунта выбитого с Земли вместе со спорами и прочим добром, нет никакой разницы куда лететь, на Марс или на Альфа Центавру. Качественной разницы нет никакой.

Разница есть.
До Марса - грубо, астрономическая единица, и лететь несколько тысяч (десятков тысяч?) лет.
До Альфы Центавра - 1.33 пк, в 2.74 10⁵ раз дальше. Сколько это может занять времени? Сотни миллионов лет?
За это время галактические космические лучи превратят любые споры в решето. Разве что к Альфе Центавра улетит обломок размерами в несколько метров.
Ну, и не забываем про взаимные скорости звезд. Камень с Земли, раз промахнувшись мимо Марса, останется на гелиоцентрической орбите и рано или поздно куда-нибудь упадет (на Марс, Землю, Венеру...). А наш обломок просвистит мимо Альфы по гиперболической траектории и снова уйдет в межзвездное пространство.

Так что разница все-таки есть.

[Andrew Gontchev]

Разница есть.
До Марса - грубо, астрономическая единица, и лететь несколько тысяч (десятков тысяч?) лет.
До Альфы Центавра - 1.33 пк, в 2.74 105 раз дальше. Сколько это может занять времени? Сотни миллионов лет?
За это время галактические космические лучи превратят любые споры в решето. Разве что к Альфе Центавра улетит обломок размерами в несколько метров.
Ну, и не забываем про взаимные скорости звезд. Камень с Земли, раз промахнувшись мимо Марса, останется на гелиоцентрической орбите и рано или поздно куда-нибудь упадет (на Марс, Землю, Венеру...). А наш обломок просвистит мимо Альфы на гиперболической скорости и снова уйдет в межзвездное пространство.

Так что разница все-таки есть.

Всё проще: вероятность случайного попадания ящика с семенами в Марс = 0 (ноль), а в Альфу-Кентавра - это уже "отрицательная" величина.

[AlexAV]

За это время галактические космические лучи превратят любые споры в решето. Разве что к Альфе Центавра улетит обломок размерами в несколько метров.

Даже без космических лучей. Всё живое содержит калий, а природный калий - радиоактивен. Дозу клетка будет постепенно набирать даже если она под километровым слоем свинца.

[Andrew Gontchev]

Даже без космических лучей. Всё живое содержит калий, а калий радиоактивен. Дозу клетка будет постепенно набирать даже если она под километровым слоем свинца будет.

Кстати, хорошее замечание: Калий-14/40 имеет очень большой период распада, его воздействие за срок типичной жизни - мизерное, а вот за миллионы лет наберется конкретная интегральная доза....+

[Андрей Курилов]

В 1957 г. был проведён ядерный тест "Pascal-B" в рамках серии тестов "Plumbbob". Во время взрыва с энергией всего 300 т тротилового эквивалента стальная крышка шахты массой 900 кг улетела вертикально вверх со скоростью 56 км/с. Эту крышку найти так и не смогли, одни считают, что она испарилась в атмосфере, другие - что покинула пределы Земли.
http://nuclearweaponarchive.org/Usa/Tests/Brownlee.html
http://nuclearweaponarchive.org/Usa/Tests/Plumbob.html#PascalB
Во второй ссылке пишется, что чтобы преодолеть атмсферу Земли на скоростях в десятки км/с и не испарившись полностью, объект должен иметь массу по крайней мере несколько тонн и иметь достаточно аэродинамичную форму. Такое вполне представляется возможным при падении крупного астероида на Землю. Среди огромного кол-ва осколков случайной формы могут быть достаточно массивные и имеющие достаточно обтекаемую форму для преодоления атмосферы Земли.

Таким образом, можно для парадокса "безжизненности Марса" можно сформулировать свой аналог "уравнения Дрейка" с преферансом и куртизанкамиосколками и спорами:

• q₁ - кол-во крупных астероидов, упавших на Землю за последние ~4 млрд. лет
• p₁ - доля осколков (Земли), имеющих скорость более 12 км/с
• p₂ - доля осколков, имеющих массу более нескольких тонн
• p₃ - доля осколков, имеющих достаточно высокую плотность
• p₄ - доля осколков, имеющих траекторию, достаточно близкую к вертикальной (вверх)
• p₅ - доля осколков, имеющиз споры микроорганизмов внутри
• q₂ - среднее кол-во изначально жизнеспособных спор микроорганизмов в осколке
• p₆ - доля уцелевших при ударе и преодолении атмосферы Земли спор
• p₇ - доля уцелевших при пребывании в межпланетном прост-ве спор
• p₈ - доля осколков, упавших на Марс
• p₉ - доля уцелевших при падении на Марс спор
• p₁₀ - доля спор, оказавшихся в достаточно благоприятном месте для возобновления жизнедеятельности

P = q₁q₂p₁p₂p₃p₄p₅p₆p₇p₈p₉p₁₀

Вносите свои поправки и предложенья...

[Андрей Курилов]

Курьёзити непосредственно определил кол-во воды в почве Марса - 17-18 литров на кубометр:
http://phys.org/news/2013-09-mars-rover-curiosity-sample-planet.html

[Кремальера]

Эту крышку найти так и не смогли, одни считают, что она испарилась в атмосфере, другие - что покинула пределы Земли.
http://nuclearweaponarchive.org/Usa/Tests/Brownlee.html
http://nuclearweaponarchive.org/Usa/Tests/Plumbob.html#PascalB

Круть!Вот это колпачек полетал!Стало быть  "Чудо в Габоне" мы имеем.Плюс я почему-то уверен что подобные объекты в системе(а может еще и где-нить в гидросфере Земли?) не столь редки..Почему бы за пару ярдов лет природа не смастерила б подобную естественную Колумбиану?

[Andrew Gontchev]

В 1957 г. был проведён ядерный тест "Pascal-B" в рамках серии тестов "Plumbbob". Во время взрыва с энергией всего 300 т тротилового эквивалента стальная крышка шахты массой 900 кг улетела вертикально вверх со скоростью 56 км/с. Эту крышку найти так и не смогли, одни считают, что она испарилась в атмосфере, другие - что покинула пределы Земли.

Господь с Вами, крышка по-определению не могла улететь на скорости бОльшей, чем ударная волна. А она даже у "Мамы Кузьмы" (той самой) не превышала 1 кмс. Опус "чтобы преодолеть атмсферу Земли на скоростях в десятки км/с и не испарившись полностью, объект должен иметь массу по крайней мере несколько тонн и иметь достаточно аэродинамичную форму" даже комментировать не стану - это уже "за пределами добра и зла" к убогим авторам следует проявить милосердие и сострадание

[idris]

Не понял? А чем вы не нравится радиоактивный углерод, или радиоактивный уран или радиоактивный кальций - они тоже содержатся в клетках и тоже будут там распадаться? Такой распад значит для выживаемости клеток ровно столько же. сколько значит преодоление клеткой скорости звука. То есть ничего он не значит. Как говорил Пей Мей

Никто вроде не говорит о пыли и камешках. Речь о крупных кусках породы размерами в десятки - сотни метров. А скорее ближе к километрам. Как понятно при выбросе будет выбрасывать не один абстрактный камень, который пролетит мимо Марса или чего то еще. А будет выбрасываться фантастически огромное количество камней и всего прочего. Которые будут лететь сплошной стеной и сплошной стеной будут выпадать на все что попадется им на пути.

[Andrew Gontchev]

Которые будут лететь сплошной стеной и сплошной стеной будут выпадать на все что попадется им на пути.

Не будет никакой сплошной стены: будет конус (см. не взирая на эпический стиль Asteroid Impact (HD))

[AlexAV]

•   p2 - доля осколков, имеющих массу более нескольких тонн

Этот коэффициент – строго равен нулю (для осколков со скоростью в 12 км/с).

Изменение внутренней энергии вещества при его ускорении в сильном ударно-волновом фронте не очень зависит  от деталей уравнения состояния и составляет:



E – изменение внутренней энергии (Дж/кг).

Внутренняя энергия в 72 кДж/г - означает, что выброшенное вещество будет представлять из себя плотную низкотемпературную плазму (плотность энергии тротила только 4,2 кДж/г  ). Ни о каком сохранении единого массивного куска в этом случае не может быть и речи. Оно будет расширяться, остывать и заново конденсироваться в форме мелких частиц, преимущественно в виде пыли.

[Андрей Курилов]

Господь с Вами, крышка по-определению не могла улететь на скорости бОльшей, чем ударная волна.

Ещё как могла. Скорость расширения файерболла в начальный момент ядерного взрыва - сотни км/с. Если это всё дело правильно направить какой-нибудь шахтой, то можно получить и очень большую "скорость истечения".

Внутренняя энергия в 72 кДж/г - означает, что выброшенное вещество будет представлять из себя плотную низкотемпературную плазму (плотность энергии тротила только 4,2 кДж/г  ). Ни о каком сохранении единого массивного куска в этом случае не может быть и речи. Оно будет расширяться, остывать и заново конденсироваться в форме мелких частиц, преимущественно в виде пыли.

Отчёт о ядёрном тесте "Pascal-B" не согласен с вами. Противное наблюдалось на практике.

[AlexAV]

Отчёт о ядёрном тесте "Pascal-B" не согласен с вами. Противное наблюдалось на практике.

Абсолютно согласуется. Что-то летящее вверх на высокоскоростной камере вполне соответствует такому сгустку плазмы. Чтобы он расширился – требуется время, у вещества инерция есть, и делает это он существенно медленнее 54 км/с.

[Andrew Gontchev]

Ещё как могла. Скорость расширения файерболла в начальный момент ядерного взрыва - сотни км/с.

Угу, и градус десятки миллионов Цельсия или Реомюра - уже без разницы. Если крышки приклеить к боНбе - они просто вместе испаряться, но не улетит.

[Андрей Курилов]

Изменение внутренней энергии вещества при его ускорении в сильном ударно-волновом фронте не очень зависит  от деталей уравнения состояния и составляет:

Вероятно здесь и кроется ваша ошибка. Не факт что ускорение происходит именно так в данном случае. Ведь ваша формула никак не согласуется с выживанием спор дрожжей в проводимых гиперскоростных экспериментах. По вашему там должен быть адъ и израиль, а споры почему-то всё равно выживают.
Как и в случае с внезапно выживающими спорами дрожжей при ударе на скорости 7,4 км/с время воздействия фронта может быть настолько мало, что межатомные и межмолеклуярные связи его не заметят. И кусок породы полетит себе дальше.

[Андрей Курилов]

Абсолютно согласуется. Что-то летящее вверх на высокоскоростной камере вполне соответствует такому сгустку плазмы. Чтобы он расширился – требуется время, у вещества инерция есть, и делает это он существенно медленнее 54 км/с.

Сгустки плазмы в земной атмосфере так не летают. Как и поток пыли, что на скорости 54 км/с сгорел бы в пределах одного же кадра.

[AlexAV]

Сгустки плазмы в земной атмосфере так не летают. Как и поток пыли, что на скорости 54 км/с сгорел бы в пределах одного же кадра.

Сгусток плазмы в начальный момент имеет плотность больше чем у невозмущённого металла и летает именно также, как металлическая болванка. Потом он расширится, конечно… но это будет потом.

Вероятно здесь и кроется ваша ошибка. Не факт что ускорение происходит именно так в данном случае.

Именно так. Иначе придётся придумать какую-то другую гидродинамику.

[Andrew Gontchev]

Сгусток плазмы в начальный момент имеет плотность больше чем у невозмущённого металла и летает именно также, как металлическая болванка

Ничего подобного: сгусток плазмы может иметь высокую плотность (выше чем некоторые металлы), но только за счет чудовищного избыточного давления самой себя. А вот летать как болванка - извините: чудовищная инфляция в том числе против вектора собственного движения моментально погасит ее же собственную скорость.