Mit der aktuellen Technologie können wir problemlos eine Sonde mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 km/s (Geschwindigkeit der Voyager-Sonde) zum Alpha Centauri-Sternensystem schicken, was bedeutet, dass es etwa 65000 Jahre dauern würde, um dorthin zu gelangen.
Nehmen wir vor diesem Hintergrund an, wir hätten eine Sonde geschickt, die in der Lage ist, 100 g biologisches Material zu einem erdähnlichen Planeten in α-Centauri zu transportieren.
Gibt es Organismen, die:
1) Könnte die Reise überleben, vielleicht eingefroren oder in einem Ruhezustand;
2) Hätte eine gute Überlebenswahrscheinlichkeit in den kargen Ozeanen (oder Land, falls bevorzugt);
3) Eventuell eine Veränderung hin zu komplexeren Lebensformen?
Wenn möglich, geben Sie eine grobe Schätzung ab, wie wahrscheinlich das Ihrer Meinung nach wäre – müssten wir für eine gute Chance 10 Sonden schicken oder Milliarden von Sonden?
Die leblose Umgebung scheint entweder Photosynthese oder Chemosynthese zu erfordern, um zu überleben. Aber was ist mit der notwendigen Nahrung (organische Substanz)? Würde eine dieser Einschränkungen es praktisch unmöglich machen, mit den aktuellen Zielen ein langfristiges Leben zu erreichen?
Okay, hier gibt es technisch gesehen vier Fragen, aber ich bin trotzdem bereit, einen Versuch zu machen.
[Gibt es Organismen, die [65.000 Jahre] überleben könnten, vielleicht eingefroren oder in einem Ruhezustand;
Wahrscheinlich/möglicherweise (wahrscheinlich?). Es gibt Behauptungen über die Gewinnung lebensfähiger Bakterien aus Proben, die Millionen von Jahren gefroren waren , und lebensfähige Grünalgen sind aus Permafrostproben gewachsen, die mindestens 5.000 bis 7.000 Jahre alt sind . Schlafende Bakterien wurden Berichten zufolge auch aus 25 bis 40 Millionen Jahre alten Bernstein- und Salzkristallen gewonnen, die vor 250 Millionen Jahren entstanden sind . Einige dieser Ergebnisse sind umstritten, da in einigen Fällen die Genome der Organismen verdächtig modern sind und es nicht klar ist, ob sie eine Probenkontamination darstellen könnten , aber das Vertrauen in einige der Ergebnisse im Bereich von 10 bis 100.000 Jahren scheint ziemlich hoch zu sein ( zum Beispiel,Dieses Carnobacterium wurde aus 32.000 Jahre altem Permafrost gewonnen . Mit für die Lebensfähigkeit optimierten Einfriermethoden sollte es möglich sein, bessere Lebensfähigkeitswerte zu erreichen, als sie natürlich vorkommen (aber Sie müssten Ihre Proben nach 65.000 Jahren testen, um sicherzugehen!).
Es ist wahrscheinlich auch (mit einem ziemlich hohen Maß an Vertrauen) möglich, Mikroumgebungen mit lebensfähigen Bakteriengemeinschaften zu schaffen, die Tausende von Jahren ohne Licht oder Nährstoffe überleben können , aber dies sieht so aus, als würde es flüssiges Wasser und die maximale Lebensdauer der meisten erfordern Radioisotopen-Thermogeneratoren (RTGs), die die wartungsärmste Form der Wärmeerzeugung wären, sind nur wenige tausend Jahre alt (ich bin jedoch kein Physiker - Sie möchten dies vielleicht auf Space.SE posten).
[Gibt es Organismen, die mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit in den kargen Ozeanen (oder auf dem Land, falls bevorzugt) überleben würden?
Ja, wenn Sie flüssiges Wasser und CO2 haben. Wenn Sie dies nicht tun, müssen Sie möglicherweise etwas konstruieren. Es gibt verschiedene derzeit verfügbare Technologien , um auf die Atmosphäre von Exoplaneten zu schließen.
Ich würde empfehlen, so viele Arten wie möglich zu schicken, um die Bildung eines komplexen Ökosystems zu fördern (und die Chance zu erhöhen, dass eine von ihnen überlebt!). Die oben erwähnten Gipskristallproben enthielten etwa 40 Bakterienstämme plus mehrere Viren, das ist also ein Anfang. Versuchen Sie es vielleicht zuerst mit dem Einfrieren und Auftauen. Glücklicherweise (so ziemlich per Definition) sind alle Kristalle, die nachweislich Bakterien enthalten, wasserlöslich. Wenn der Planet also einen Ozean aus Wasser hat, werden sie sich schließlich auflösen und ihre (hoffentlich) hochgradig invasive Nutzlast freisetzen.
[Gibt es Organismen, die sich letztendlich zu komplexeren Lebensformen entwickeln würden?
Das ist am einfachsten zu beantworten: ein uneingeschränktes Ja. Jeder Organismus, der auf fehleranfällige Informationsspeicherung angewiesen ist (also DNA, RNA oder so ziemlich alles andere), ist zur Evolution fähig.
Wenn möglich, geben Sie eine grobe Schätzung ab, wie wahrscheinlich das Ihrer Meinung nach wäre – müssten wir für eine gute Chance 10 Sonden schicken oder Milliarden von Sonden?
Das ist das Problem. Die Gründe gehen eher über diese SE hinaus (versuchen Sie es vielleicht noch einmal mit Space.SE), aber buchstäblich jede Maschine, die Sie sich vorstellen können, basierend auf etwas Komplexerem als Chemie oder Schmelzpunkten, wird nach 65.000 Jahren im Weltraum versagen. Vergiss Computer, bewegliche Teile, Raketen usw. Also, wie machst du das? Sie wollen wirklich etwas, das zu schmelzen beginnt, wenn es sich dem anderen Stern nähert, und Zehntausende von Paketen freigibt, von denen jedes Kopien von allem enthält, womit Sie den Planeten aussäen wollen, und das in der Lage ist, den Wiedereintritt zu überleben (dafür sollten Sie posten noch eine Frage zu Space.SE - diese Jungs werden dich lieben). Trotzdem habe ich keine Zahlen dafür (wieder Space.SE), aber ich habe einen sehr, sehr starken Verdacht, dass Sie, da Sie im Grunde Millionen von Meilen entfernt Darts auf einen Stecknadelkopf werfen, Sie ' Sie müssen eine mondbasierte Fabrik oder so etwas bauen und über Tausende von Jahren alle paar Minuten synthetische Kometen / Meteore abfeuern, die Ihre Nutzlast enthalten. Aber da das im Vergleich zur Reisezeit trivial ist und das wiederum winzig im Vergleich zu der Zeit, die es dauern würde, bis sich die Ankünfte zu etwas Wertvollem entwickeln, stelle ich mir das in Ordnung vor.Starten Sie früh, starten Sie oft.
Es gibt viele Organismen, die in extremen Umgebungen überleben können . Während 65.000 Jahre für jeden Organismus eine lange Zeit sind, ist es möglich, dass einige oder sogar alle Proben von 100 g lange genug überleben, um ihr Ziel zu erreichen, insbesondere wenn das Raumschiff in der Lage wäre, die Temperatur der Probe hoch genug über dem absoluten Nullpunkt zu halten . Ich würde argumentieren, dass die extreme Kälte des Weltraums, insbesondere des interstellaren Raums, das am schwierigsten zu überwindende Hindernis in einer Situation wie dieser ist.
TL;DR Wenn es die Reise zu einem anderen Planeten überleben kann, kann es mit ziemlicher Sicherheit weiter überlebender Planet. Nehmen wir an, unsere Organismen könnten die Reise überleben. Betrachten wir nun den Planeten, den unsere kleinen Freunde zu kolonisieren versuchen werden. Wasser ist absolut notwendig, damit Leben auf der Erde überleben kann. Sie gehen davon aus, dass der Planet erdähnlich ist, also nehmen wir an, dass es Wasser gibt. Wir können auch davon ausgehen, dass die für das Leben auf der Erde erforderlichen Elemente verfügbar sind, da diese Elemente auf Planeten in unserem eigenen Sonnensystem gefunden wurden und aufgrund der Art und Weise, wie Planeten gebildet werden, kein Grund besteht, für eine andere Erde anders zu denken. wie Planet. Die schwierigste Herausforderung für die Organismen besteht möglicherweise darin, diese Chemikalien aus ihrem ursprünglichen Zustand (Zustand zum Zeitpunkt der Ankunft) in einen verwendbaren Zustand zu versetzen. Das andere große Problem, das mir in den Sinn kommt, ist, wenn nur eine Art gesendet wird und es ein großes Hindernis gibt, mit dem diese Art nicht umgehen kann, und sie stirbt. Es gibt in diesem Fall keinen guten Weg, alle Möglichkeiten vorherzusagen. Am besten schicken Sie mehrere Arten und hoffen, dass sie miteinander auskommen und gut genug zusammenarbeiten, um zu gedeihen. Ich würde sagen, Photosynthese nutzende Organismen hätten bessere Überlebenschancen, da der Planet erdähnlich ist und sich daher in der Goldilocks-Zone befindet. Die meisten Planeten haben eine Atmosphäre (sogar Pluto hat eine!), und viele von ihnen haben Kohlendioxid in ihrer Atmosphäre. Bakterien sind sehr anpassungsfähig und einige von ihnen sind extrem widerstandsfähig, und angesichts der obigen Annahmen sehe ich keinen Grund, warum sie nicht überleben könnten. Es gibt in diesem Fall keinen guten Weg, alle Möglichkeiten vorherzusagen. Am besten schicken Sie mehrere Arten und hoffen, dass sie miteinander auskommen und gut genug zusammenarbeiten, um zu gedeihen. Ich würde sagen, Photosynthese nutzende Organismen hätten bessere Überlebenschancen, da der Planet erdähnlich ist und sich daher in der Goldilocks-Zone befindet. Die meisten Planeten haben eine Atmosphäre (sogar Pluto hat eine!), und viele von ihnen haben Kohlendioxid in ihrer Atmosphäre. Bakterien sind sehr anpassungsfähig und einige von ihnen sind extrem widerstandsfähig, und angesichts der obigen Annahmen sehe ich keinen Grund, warum sie nicht überleben könnten. Es gibt in diesem Fall keinen guten Weg, alle Möglichkeiten vorherzusagen. Am besten schicken Sie mehrere Arten und hoffen, dass sie miteinander auskommen und gut genug zusammenarbeiten, um zu gedeihen. Ich würde sagen, Photosynthese nutzende Organismen hätten bessere Überlebenschancen, da der Planet erdähnlich ist und sich daher in der Goldilocks-Zone befindet. Die meisten Planeten haben eine Atmosphäre (sogar Pluto hat eine!), und viele von ihnen haben Kohlendioxid in ihrer Atmosphäre. Bakterien sind sehr anpassungsfähig und einige von ihnen sind extrem widerstandsfähig, und angesichts der obigen Annahmen sehe ich keinen Grund, warum sie nicht überleben könnten. da der Planet erdähnlich ist und sich daher in der Goldilocks-Zone befindet. Die meisten Planeten haben eine Atmosphäre (sogar Pluto hat eine!), und viele von ihnen haben Kohlendioxid in ihrer Atmosphäre. Bakterien sind sehr anpassungsfähig und einige von ihnen sind extrem widerstandsfähig, und angesichts der obigen Annahmen sehe ich keinen Grund, warum sie nicht überleben könnten. da der Planet erdähnlich ist und sich daher in der Goldilocks-Zone befindet. Die meisten Planeten haben eine Atmosphäre (sogar Pluto hat eine!), und viele von ihnen haben Kohlendioxid in ihrer Atmosphäre. Bakterien sind sehr anpassungsfähig und einige von ihnen sind extrem widerstandsfähig, und angesichts der obigen Annahmen sehe ich keinen Grund, warum sie nicht überleben könnten.
Wenn man bedenkt, wie lange es gedauert hat, bis sich mehrzellige Organismen auf der Erde entwickelt haben, würde es anderswo wahrscheinlich mindestens so lange dauern. Abgesehen davon ist das Leben eine erstaunliche Sache und findet Wege, viele Dinge zu tun. Meine persönliche Meinung ist also, dass, wenn 1 und 2 erfolgreich waren, 3 eine Gewissheit ist, wenn man genügend Zeit hat.
Was die Anzahl der Sonden betrifft, die wir einsenden müssten, damit dies statistisch gute Erfolgsaussichten hat, habe ich keine harten Zahlen für Sie, aber ich vermute, dass sogar nur eine Sonde eine ziemlich gute Chance hat, zu funktionieren (Ignorieren möglich Probleme mit dem Raumfahrzeug selbst, Raumfahrzeuge haben nicht gerade eine großartige Erfolgsbilanz in Bezug auf Langlebigkeit), und ich denke, zwei Sonden würden ausreichen.
arboviral
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Ken Fabian
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