¿Cuánto tiempo puede sobrevivir un humano desnudo en Marte?

Para resumir, el astronauta probablemente no lo lograría y primero perdería el conocimiento y luego se asfixiaría.

Hay mucho mito y dramatización de Hollywood con respecto a este tipo de cosas. Aquí están algunas:

1. Vas a explotar. Esto es simplemente ridículo. La piel es hermética (en términos relativos). También es muy elástico y puede tirar y doblarse mucho antes de rasgarse. A través de bastantes tejidos, igualmente duraderos, está conectado a los huesos, que no se ven afectados por la presión negativa del aire.
2. Tu sangre hervirá. El sistema circulatorio también es un sistema cerrado. No está directamente expuesto al medio ambiente. Además, la presión arterial en una persona sana tiene un promedio de alrededor de 100 mmHg y la atmósfera de la Tierra al nivel del mar es de 700 mmHg. Ya existe una gran disparidad, pero la atmósfera de la Tierra no se vierte en nuestras venas al azar. Del mismo modo, la sangre en las venas de una persona no saldrá a la atmósfera simplemente porque la presión es extremadamente baja.
3. Cualquier aire en sus pulmones será succionado a la fuerza. Nuevamente, este es un sistema cerrado, si contiene la respiración. Mientras no intente respirar, no hay nada que obligue a que el aire salga de sus pulmones.
4. Tus ojos serán succionados de sus órbitas . Gracias Total Recall (el original) por este mito. Los ojos están muy firmemente en su lugar. Puede sentir un tirón sobre ellos, pero no van a ninguna parte.

Absolutamente nada de esto sucedería en el vacío del espacio y ciertamente no en la superficie marciana.

Esto es lo que sucederá:

Cualquier material líquido en la superficie de su cuerpo se vaporizará. Todo el sudor, la saliva (si abre la boca), el agua en las mucosas y las lágrimas en los ojos se vaporizarán casi instantáneamente. Sería bastante incómodo, especialmente para los ojos, pero muy fácil de sobrevivir. La exposición a largo plazo al vacío podría dañar los ojos eventualmente, pero en este escenario hay asuntos mucho más urgentes.

La presión negativa también puede causar la ruptura de los tímpanos. Trate de imaginar la sensación que sienten sus oídos en el avión a 30 mil pies por aproximadamente 100. Dado que no puede cerrar los oídos, tapárselos con los dedos puede ayudar, pero probablemente solo posponga la inevitable disparidad de presión, lo que conducirá a al menos menos grandes molestias y posible rotura del tambor.

Si tuvieras la oportunidad, deberías respirar hondo antes de saltar y evitar a toda costa intentar respirar. Abrir los pulmones para respirar sacaría rápidamente a la atmósfera todo el aliento que tuviera y también vaporizaría cualquier líquido que hubiera en ellos. Teniendo en cuenta el rápido ritmo de este evento, seguramente sufrirá daños permanentes y comenzará a sofocarse y morirá en uno o dos minutos a menos que obtenga atención médica. Parece haber conflicto en el procedimiento para esto, con algunas fuentes sugiriendo que sería mejor vaciar los pulmones para evitar esto. Teniendo en cuenta que el astronauta en su ejemplo está a punto de hacer una carrera de 200 metros, necesitará todo el O ₂ que pueda obtener.

El frío también es un factor traicionero. A -50C, el calor de su cuerpo se disiparía tan rápidamente que probablemente sería muy debilitante, tal vez causando que se convulsionara y apretara sus extremidades contra su pecho. También sería terriblemente doloroso. Podría hacer que caigas en estado de shock. Sin embargo, en un vacío total, esto no existe. El vacío es realmente muy aislante, pero en Marte, la poca atmósfera que hay es suficiente para que sientas el frío.

La falta de oxígeno y el CO ₂ alto serían lo que eventualmente te mataría. Eventualmente intentaría respirar y perder la conciencia en una o dos respiraciones (o podría perder la conciencia primero y luego su cuerpo intentaría respirar naturalmente). Su cuerpo trataría de mantenerlo con vida el mayor tiempo posible bombeando su corazón más rápido y aumentando su presión arterial, pero su corazón finalmente fallaría y moriría unos segundos después de eso.

Evaluación de su escenario particular

Primero, hay algunas cosas sobre el escenario que parecen poco probables.

1. El astronauta no estaría desnudo. Permanecen en parte de su equipo de protección en caso de emergencias como esta. Tendría alguna protección contra el frío si tuviera que quedarse sin ella.
2. Ciertas cosas como los extintores siempre están cerca. La idea de que uno era inalcanzable es un poco tonta.
3. Los vehículos espaciales, los transbordadores y los edificios están compartimentados como un submarino. Simplemente podrían cerrar las áreas afectadas.
4. El fuego solo arde en presencia de oxígeno (con pocas excepciones). Una vez cerrados, los compartimentos se pueden descomprimir, deteniendo el fuego inmediatamente. Luego pueden comenzar a llenarlos con una atmósfera respirable. Esto plantea el mismo problema de vacío si el astronauta está en el área afectada, pero no intentará correr desnudo por la superficie. Las personas han sobrevivido antes a descompresiones rápidas sin una sola lesión, como se enumera en mi segunda fuente, sin embargo, otras nunca han recuperado la conciencia.
5. Suponiendo que llegaste al otro edificio, generalmente solo se abren desde adentro. Así que, a menos que alguien te haya visto venir y te haya abierto la puerta, sería mejor que pasaras tus últimos minutos luchando desesperadamente contra el fuego hasta que te consumiera en lugar de golpear la puerta del vecino.

Pero digamos que todo esto se estropea y el pobre astronauta Joe se encuentra haciendo una loca carrera como un rayo a través de la superficie marciana.

Deberíamos suponer que nuestro astronauta es bastante atlético y conocedor del entorno fuera de su refugio, sabiendo que debe respirar profundamente antes de salir, pero literalmente no tiene tiempo para agarrar una camisa, gafas, máscara de respiración ni nada. Solo él y Marte.

Si tiene suerte, no hace demasiado frío y no se agarrota y cae en posición fetal a los pocos pasos. Digamos que es -20C, que es bastante frío, pero tolerable por un minuto o dos. Luego lo veo agitándose por la superficie, tratando de correr en la baja gravedad de Marte (una tarea nada fácil). Comienza a perder la visión cuando una nube de vapor de lo que deberían ser lágrimas brota de sus ojos secos. Sus párpados comienzan a adherirse a sus globos oculares porque ya no hay lubricación. Está desesperado por llegar al otro edificio y sus movimientos se vuelven cada vez más erráticos, ya que su cuerpo utiliza rápidamente todo el oxígeno disponible. Mientras tanto, todavía contiene la respiración, sabiendo que si intenta respirar, probablemente colapsará en segundos y perecerá. Pero cuanto más lucha por lograrlo, más su impulso innato de respirar domina su pensamiento consciente para evitarlo. Eventualmente, contra su propia fuerza de voluntad, jadea e intenta inhalar profundamente. Toma dos o tres respiraciones de muerte, si se les puede llamar así, y luego cae al suelo inconsciente. Muere poco después cuando su corazón se detiene y sus tejidos cerebrales mueren.

Toda la prueba dura menos de 30 segundos y está a 100 metros como máximo de su refugio. Si tenía suerte y llegaba al otro edificio, probablemente tendría congelación en gran parte de su cuerpo, daño permanente en los ojos y los oídos, y posiblemente una exposición mortal a los rayos cósmicos.

El evento sería muy similar a ser arrastrado por un hilo de pescar al fondo del mar y ahogarse.

Fuentes:

Un divertido cuestionario para ver cuánto aguantarías en el espacio
Qué sucede realmente en el vacío

Otro evento importante que puede matar a la persona es que la presión atmosférica en la superficie de Marte es menos del uno por ciento de la de la tierra a nivel del suelo. La exposición repentina a una presión atmosférica extremadamente baja liberará inmediatamente gases disueltos dentro de la sangre y otros fluidos corporales en forma de burbujas y es probable que el individuo sufra una forma muy grave de enfermedad por descompresión, como cuando los buzos suben demasiado rápido. Es probable que la persona pierda el conocimiento y muera dentro de un par de metros después de abandonar el refugio.

Menos de un minuto respirando la atmósfera (y una muerte muy dolorosa). La atmósfera de Marte es >95% CO _{2 con solo O 2} trivial . Estas son condiciones atmosféricas similares a las que se utilizan para sacrificar animales de laboratorio. Probablemente ni siquiera llegaría a los 200 metros antes de asfixiarse.

Encontrar el número exacto es probable que sea muy difícil, pero lo pondría en el rango de 1-2 minutos a imposible.

Ignoremos la falta de oxígeno y supongamos que puede contener la respiración el tiempo suficiente para llegar al refugio seguro.

El frío extremo bajaría fácilmente su temperatura central al nivel de hipotermia severa en cuestión de minutos.

Si eso no lo mata primero, entonces el frío extremo ya ha causado que sus vasos sanguíneos se encojan antes de que pueda dar más que unos pocos pasos. Además de esto, el frío extremo es suficiente para congelar los músculos y otros tejidos, haciendo que el movimiento sea doloroso/difícil/imposible.

Ahora supongamos que a través de algún milagro nada de eso te mata y llegas al refugio seguro. La clara falta de un campo magnético alrededor del planeta lo expone a altos niveles de radiación UV. Es probable que estar completamente desnudo y tener todo el cuerpo expuesto a este nivel de UV provoque muchas mutaciones en todas las células. Lo que en sí mismo te matará.

¡Así que sus posibilidades no parecen buenas para nada más allá de un minuto!