¿Cuántas vacas necesitarías dejar en Marte para terraformarlo con éxito?

1 quintillón, o 1x 10 ¹⁸

Esto se basa en algunas suposiciones, por supuesto, y también hay una gran advertencia.

Antes de comenzar, debe asegurarse de colocar un campo magnético en su lugar . ^{Sin eso, todo el trabajo que realiza para bombardear la superficie de Marte desde la órbita con vacas no ayudará, ya que los vientos solares 1} eliminarán la atmósfera y el agua y correrá el riesgo de sus cianobacterias y otra vida extremófila ( ver más adelante en esta respuesta) siendo asesinado por grandes CME y otras erupciones y eventos solares a gran escala.

Entonces; una vez que tenga el campo magnético en su lugar, continuaremos.

Entonces; el siguiente paso que desea es un océano de algún tipo y, por supuesto, algunos productos químicos orgánicos en el océano o en los alrededores. Afortunadamente las vacas tienen ambos. La vaca promedio puede variar en peso, pero supongamos que pesan alrededor de 400 kg: contienen aproximadamente un 60 % de agua, lo que se traduce en aproximadamente 240 l de agua en una vaca promedio.

Su océano en Marte no necesita estar cerca del tamaño del de la Tierra; para empezar, el planeta es más pequeño. Digamos que quieres un océano un poco más pequeño que el Océano Índico, que es de aprox. 284 millones de KM ³ en volumen. Para ponérnoslo fácil, diremos que queremos un océano de aprox. 240 millones de Km ³ . Un Km ³ equivale a un Trillón de litros de agua, o 10 ¹² , lo que significa que un millón de ellos es un quintillón, y dada la cantidad de litros en una vaca, la cantidad de vacas que necesita es alrededor de esa cifra.

Pero llevar toda esa agua y esos compuestos orgánicos al suelo a través del bombardeo orbital no es tan fácil como parece. Por un lado, el agua se sublimará del cuerpo tan pronto como se exponga al vacío del espacio y cualquiera de las bacterias u otros parásitos orgánicos también morirán en el proceso. Además, las vacas no son un ecosistema completo en sí mismas, por lo que suponiendo que pueda hacer que la vaca caiga a la superficie de Marte con el agua intacta, aún necesita sembrar el área general con plantas, bacterias, animales, y las otras necesidades para una ecología funcional. Y la temperatura y la presión atmosférica tienen que ser propicias para su supervivencia antes de sembrarlas.

En resumen, si tiene un campo magnético en funcionamiento ya establecido en Marte, y NO está tratando de terraformar Marte a través del bombardeo orbital bovino, sino que simplemente proporciona una gran cantidad de agua y compuestos orgánicos, entonces es posible que si tuviera 10 ¹⁸ vacas a la mano listas para caer sobre Marte desde una gran altura, Y sigues con alguna forma de alga extremófila ² capaz de su propio Gran Evento de Oxigenación , entonces podrías tener un comienzo en el proceso de terraformación. Dicho esto, todavía va a tomar miles de años. Además, es difícil encontrar un trillón de vacas, incluso en la Tierra. Actualmente solo hay alrededor de 1.500 millones en la Tierra, por lo que nos faltan alrededor de 9 órdenes de magnitud. Solo digo.

Sin embargo, tenga en cuenta que, si va a hacer esto, sacrifique a sus vacas antes de dejarlas en Marte. Es el enfoque humano, Y no tendrás que alimentarlos ni beberlos en el viaje desde la Tierra.

^{2. A partir de los comentarios, se señala en algunos artículos científicos que hay algunas formas de vida bacteriana en la Tierra que podrían sobrevivir en Marte antes de que lleguen las vacas y, por lo tanto, es posible que la siembra de organismos putrefactos pueda ocurrir antes de que comience el bombardeo bovino. -Ciertamente podría ocurrir durante según el artículo.}

Frame Challenge: Tus primeros dos puntos no se sostienen.

1) El calor generado por los meteoros que chocan contra la superficie se genera a partir de la velocidad extrema a la que los meteoros viajan por el aire; Las vacas que vuelan por el cielo a esa velocidad no solo se quemarían demasiado rápido para ser útiles, sino que también estarían muertas y no podrían contribuir a los puntos 2 y 3.

2) El metano no es una parte significativa del calentamiento global. El principal gas de efecto invernadero que atrapa el calor es en realidad el vapor de agua; es el gas de efecto invernadero más abundante en nuestra atmósfera, tanto por peso como por volumen. Esta es la razón por la que los desiertos son súper fríos por la noche, aunque son extremadamente calurosos durante el día; no hay vapor de agua en el aire para retener el calor durante la noche.

La terraformación de Marte requiere mucho más que simplemente aumentar el calor de la atmósfera con gases de efecto invernadero.

Para empezar, los gases de efecto invernadero constituyen menos del 1% de la atmósfera; y de ese 1%, el vapor de agua es el 95%. Necesitaría agregar suficiente agua al planeta para que los ciclos de evaporación y condensación puedan mantener aproximadamente el 1% de vapor de agua en el aire.

También necesita bombear dióxido de carbono, o no podrá cultivar ninguna planta.

Por supuesto, hay otros factores, pero si solo consideramos los que enumeré, tendría mucha mejor suerte al estrellar cometas contra el planeta que asteroides o vacas.

¡Literalmente estás poniendo el carro delante de las vacas! Para llegar a un estado en el que las vacas puedan importarse en masa en la escala necesaria para este proyecto, ya habría realizado el 90 % del esfuerzo de terraformación.

En lugar de terraformar Marte solo a través de la composición de vacas caídas, propongo el ambicioso proyecto de llevar a Marte a la órbita terrestre, lo que facilita el inicio del proceso de terraformación:

El proyecto Gravitational Steak Slingshot

En resumen, este proyecto requerirá el uso de 20,4 quintillones de vacas durante los próximos 4.084.481.927 años , y es totalmente sostenible, con la única salvedad del uso de QPD (dispositivos de portal cuántico) y la mayor parte de los alimentos y el espacio de nuestro planeta se dedican a criando vacas para arrojarlas al espacio.

Estas son las premisas básicas:

• Una vaca pesa ~910 kg (promedio de un toro y una hembra).
• La Tierra tiene ~1.000 millones de vacas
• Modificamos la Tierra para que de ahora en adelante solo se concentre en las vacas, manteniendo un pico de 10 mil millones de vacas.
• Cada vaca da a luz a aproximadamente 1 ternero por año.
• Con esto, podemos producir aproximadamente 5 mil millones de vacas cada año, manteniendo aproximadamente 5 mil millones para reproducir (esto es posible porque solo necesitamos aproximadamente 1 toro por cada 50 vacas para reproducir) .
• Sacrificamos y desechamos nuestras 5 mil millones de vacas sobrantes del ascensor espacial de nuestro planeta después de envolverlas en metales resistentes a altas temperaturas.
• Las vacas se disparan con precisión en la dirección de nuestro sol, y lo usamos como una honda gravitatoria, similar a lo que se propone con la sonda solar Parker.
• Las vacas alcanzarán una velocidad máxima de 692 000 km/h y se deslizarán alrededor del sol, convirtiéndose en bistecs bien hechos x10 ^{9001 dentro del papel de aluminio.}
• A través de una trayectoria cuidadosamente calculada, se disparará a través de un portal cuántico instalado cerca del Sol, con el otro extremo apuntando a la derecha del lado posterior de Marte, justo después de alcanzar la velocidad máxima en la honda gravitatoria.
• el filete cocido wellx10 ⁹⁰⁰¹ impactará la superficie de Marte desde un lado, impulsando a Marte hacia la órbita terrestre y vaporizándose en sus componentes base
• Los resultados de aproximadamente 360 ​​billones de vacas cambiarán la órbita de Marte para coincidir con la de la Tierra en 72.040 años.

Cálculos:

Cows:
5,000,000,000 cows/year
910 kg/cow
= 4.55 x 10^12 kg/year

Speed:
692,000 km/h
6.062 x 10^9 km/year

Mars Weight:
6.39 × 10^23 kg

Distance from Mars Orbit to Earth Orbit:
54,600,000 km

Simplificando el cálculo del impacto para encontrar la velocidad resultante, asumiendo que la colisión de la vaca es perfectamente elástica, sin pérdida de energía involucrada, para 5,000,000,000 de vacas al año (y afortunadamente sin fricción de aire, asumiendo que nuestro portal está colocado al ras de la superficie de Marte):

M _vacas *V _vacas = M _Marte *V _Marte

V _Marte = M _vacas *V _vacas / M _Marte

M _vacas = 4,55 x 10^12 kg

V _vacas = 6.062 x 10^9 km/año

M _Marte = 6,39 × 10^23 kg

V_mars = 4.55 x 10^12 kg * 6.062 x 10^9 km/year / 6.39 × 10^23 kg
V_mars = 0.04316 km/year

Sabemos que estos números son para nuestra tasa anual de vacas, por lo que sabemos que V _{cow_speed/year} es igual a este V_mars / 1 year

Suponiendo que matamos 5.000.000.000 de vacas al año y agregamos esta velocidad a Marte cada año, la distancia recorrida por Marte se puede trazar mediante una línea lineal, donde la pendiente es V cow_speed/ _year .

El área de esta función es la distancia recorrida, que queremos igualar a la mitad de la distancia de Marte a la Tierra, 28 millones de km.

Para encontrar los años necesarios para alcanzar esta distancia (con años como y), la fórmula para esta función es 28 millones de km = (V _{vaca_velocidad/año} )*y ^2/2 .

28,000,000km =  (0.04316 km/year^2)*y^2 / 2
y^2 = 28,000,000km * 2 / 0.04316 km/year
y= sqrt(1297497683 year^2)
y= 36020 year

Esto es solo por la mitad de la distancia recorrida, una vez hecho esto, debemos emplear más vacas del extremo opuesto, durante los próximos 36,020 años para detener a Marte.

Por lo tanto, para enviar a Marte a una órbita similar alrededor de la Tierra, necesitaremos 72 040 años y (72 040 * 5 000 000 000) ~= 360 billones de vacas.

Editar : parece que necesitamos revisar nuestra respuesta. Cambiar la órbita de un planeta no depende de su distancia al sol, sino de su velocidad orbital. Como se menciona aquí , necesitaremos cambiar la velocidad orbital para realizar una transferencia Hohmann de Marte:

La forma más eficiente de pasar de una órbita a otra es a través de una transferencia de Hohmann. Aplicaremos una delta-V a Marte para reducir la velocidad y colocar al planeta en una órbita de transferencia elíptica que intersecta la órbita de la Tierra, luego otra delta-V una vez que Marte alcance el perihelio. Suponiendo que Marte esté en órbita circular a 1,524 AU, un delta-V retrógrado de 2,65 km/s pondrá a Marte en esa elipse de transferencia. Media órbita más tarde, otro delta-V retrógrado, esta vez a 2,94 km/s, pondrá a Marte en una órbita circular de 1 UA. ¡Ningún problema! Todo lo que tenemos que hacer es cambiar la velocidad de Mar en 2,65 km/s y luego en 2,94 km/s, o un delta-V total de 5,59 km/s, ¡y listo! tenemos a Marte orbitando a 1 UA.

Para desplazar la velocidad orbital de Marte en 5,59 km/s (equivalente a 176 286 240 km/año) necesitaremos dividir esto por V _{cow_speed/año} , para obtener el número de años necesarios. Esto da como resultado 4.084.481.927 años y 20,4 quintillones de bistecs, aunque la atracción gravitacional de Marte y la Tierra debería reducir en gran medida este número. Esto sale mucho más que el número anterior debido a que necesitamos cambiar la velocidad orbital de todo el planeta, en lugar de simplemente cambiar su trayectoria con el tiempo.

_{Por favor, no se tome los cálculos demasiado en serio, es obvio que no tenemos QPD, ascensores espaciales, etc. Con 360 billones de colisiones que equivalen a aproximadamente 2518880000000 bombas nucleares, tendríamos suerte si queda algo de Marte para cuando llegue. . Tampoco consideramos la naturaleza inelástica de un bistec de 910 kg que golpea la superficie de Marte, ni la distancia necesaria desde el sol para que Marte alcance temperaturas similares a las de la Tierra, considerando una diferencia en los gases atmosféricos, área de superficie, etc. no considere las posibles consecuencias de que Marte esté a una distancia orbital similar del Sol a la de la Tierra.}

Suponiendo que las vacas sobrevivieran (lo cual es una suposición falsa), hay varias respuestas posibles:

2 serían suficientes potencialmente (un macho, una hembra), si tuvieran suficiente comida, agua y aire, porque pronto se convertirían en 4, 8, 16, 32, etc. hasta que su población se expandiera hasta llenar todo el planeta.

Existe el riesgo de que uno muera antes de tener descendencia del sexo correcto, por lo que al menos 2 de cada sexo sería una precaución sensata.

Con un stock reproductor tan pequeño, además del riesgo de muerte de los animales individuales, existe el riesgo de que la endogamia provoque defectos genéticos no deseados, lo que provocará enfermedades e infertilidad. Para contrarrestar esto, lo ideal sería comenzar con un stock reproductor genéticamente diverso de al menos 64 individuos (aproximadamente). Este tipo de tamaño de población es el mínimo absoluto para capturar la amplia diversidad de todas las vacas, si se asegura de que no haya dos vacas estrechamente relacionadas. Probablemente también desee al menos duplicar este número para adaptarse al riesgo de que las personas mueran sin reproducirse.