Atmósfera Subterránea

Tengo un planeta terrestre que es similar a Marte en muchos aspectos, una superficie desértica, una atmósfera delgada e inhóspito para la gran flora y fauna tal como la conocemos.

Este planeta ha cesado la actividad tectónica pero todavía tiene un núcleo activo débil que produce energía geotérmica. El planeta también tiene una amplia gama de cavernas, túneles y caminos subterráneos interconectados que se extienden por todo el planeta pero que no tienen aberturas hacia la superficie del planeta.

Las cavernas fueron creadas en gran parte a través de la excavación de organismos (podían crear túneles a través de la roca) que habitaban el planeta antes de extinguirse, y los agujeros se han tapado con el tiempo por casualidad.

¿Es posible que este sistema de cuevas pueda contener una atmósfera similar en presión a la de la Tierra, por una ventana de 100 a 200 millones de años?

¿Cómo se formó la red de cavernas? ¿Por qué no está conectado a la atmósfera?
Sin actividad tectónica pero produciendo energía geotérmica es un poco contradictorio. Un núcleo activo débil no puede alcanzar la superficie.
Las cavernas fueron creadas en gran parte a través de la excavación de organismos (podían crear túneles a través de la roca) que habitaban el planeta antes de extinguirse, y los agujeros se han tapado con el tiempo por casualidad. @gimelist
No he encontrado ningún recurso que indique explícitamente que un planeta no podría mantener la producción de calor geotérmico y aún así no tener actividad tectónica. Este planeta es más o menos producto de la suerte. @L.Dutch
¿Y en qué escala de tiempo estás buscando plausibilidad?
Estoy buscando una ventana de 100 a 200 millones de años si es posible. @L.Dutch
Incluso la Luna tiene un núcleo cálido (de un par de miles de grados). Marte también tiene un núcleo fundido, por lo que aún es posible algún tipo de actividad geotérmica.
@elemtilas, ¿cómo llamas a esto un duplicado? Hay un pozo, aquí hay un sistema de cuevas cerrado.
@ L.Dutch Convénzame de que cada centímetro de este sistema de cuevas planetarias está sellado herméticamente. Francamente, eso no pasa la prueba del olfato. Incluso grietas relativamente pequeñas abren el sistema al espacio. (¡O más bien, lo que es esencialmente espacio!) Los agujeros que están "tapados por el tiempo y el azar" no funcionan cuando estás liberando atmósfera en el vacío.
@elemtilas, eso es muy poco plausible (y podría estar de acuerdo), pero no lo convierte en un duplicado.
Puedo ver la relevancia de plantear esa pregunta, pero los problemas abordados realmente no parecen tan útiles. Además, a pesar de la inverosimilitud de los parámetros establecidos, muchas cosas improbables han ocurrido en nuestro universo.@elemtilas

Respuestas (4)

Según lo que dices, parece que el sistema de cuevas está de alguna manera sellado desde el exterior por roca sedimentaria.

La roca sedimentaria suele ser un agregado de materiales granulares, con bastante porosidad. Se necesita una transformación metamórfica (llevar la roca a altas presiones y temperaturas durante mucho tiempo debido a la actividad tectónica) para eliminar la porosidad, y su planeta, según su declaración, no tiene actividad tectónica.

Esto nos lleva a la conclusión de que solo tenemos rocas porosas que separan un entorno de alta presión de uno de baja presión.

Es sencillo concluir que el diferencial de presión no se puede mantener durante 200 millones de años.

Si bien estoy de acuerdo con la respuesta de L.Dutch, es posible que las cuevas puedan contener una atmósfera a corto o mediano plazo (en términos geológicos), siempre que tengan algo que les alimente presión.

Si hubiera respiraderos geotérmicos u otros procesos similares alimentados por el débil núcleo restante, podrían estar expulsando gases a los túneles. Si esos túneles fueran lo suficientemente profundos, la pérdida de presión sería lo suficientemente lenta como para mantener cierto nivel de presión atmosférica durante un tiempo indeterminado.

El tiempo dependería de cuánto tiempo puede durar la entrada de gas nuevo y la tasa de escape, los cuales son básicamente imposibles de estimar pero que puede establecer en cualquier nivel que le parezca razonable.

A largo plazo, esto no es estable, la presión caerá lentamente y los respiraderos dejarán de producir nuevos gases (¡tampoco serán gases muy respirables!), pero podría ser estable durante mucho tiempo.

Cientos de millones es una exageración, pero un período de tiempo significativo es ciertamente plausible.

Sobre la base de las respuestas anteriores. Creo que la ventilación de los respiraderos geotérmicos llenaría las cavernas de dióxido de carbono y/o sulfuro de hidrógeno, posiblemente junto con hidrocarburos simples. Para proporcionar un nivel de oxígeno, podría cubrir las superficies de la caverna con colonias masivas de moho, hongos y/o líquenes que utilizarían la quimiosíntesis para secuestrar carbono y liberar oxígeno libre. Un subproducto del crecimiento colonial podría incluir el depósito de capas de material biológico en las superficies de las cavernas y túneles que actuarían como una barrera de sellado contra la pérdida de presión. Las capas pueden parecerse al coral considerando un método de secuestro de carbono utilizando el carbonato de calcio que se filtraría a través de los estratos, o ser más como un campo biológico con pocos constituyentes minerales.

El azufre en el gas junto con la antigua fuente de alimento y/o los restos biológicos de las criaturas que crearon el sistema de túneles podrían proporcionar los ingredientes para perpetuar un entorno subterráneo sellado durante un lapso considerable. No sé de millones de años.

Durante los muchos milenios que propone, el ecosistema biológico que creó el medio ambiente que describe sin duda puede haber cambiado, posiblemente muchas veces como los entornos en la superficie.

¿Si las cavernas son lo suficientemente profundas? Fácilmente.

La atmósfera de la Tierra tiene sólo unas sesenta millas de espesor. Si a las especies extintas que cavaron los túneles les gustaba cavar profundo, y el planeta está tectónicamente muerto, no veo ninguna razón fundamental por la que no pueda haber cavernas tan profundas que el valor de una atmósfera de... bueno, la atmósfera podría acumularse en El fondo. Las cavernas ni siquiera necesitan ser selladas desde la superficie.

Si su planeta es menos masivo que la Tierra, entonces estas cavernas tendrían que descender un poco más de sesenta millas. No sé cómo calcular la profundidad que tendrían que ser exactamente.

Probablemente no tengas que preocuparte demasiado por el aire de estas cuevas que escapa a la superficie, sale volando al espacio y necesita ser reabastecido. Después de todo, Marte tiene una atmósfera a la que ha logrado aferrarse desde su formación. La atmósfera de Marte es bastante delgada, por supuesto, pero la atmósfera en la superficie de tu planeta no necesita ser más espesa. No estoy seguro de cómo Marte repone su atmósfera, o qué tan rápido necesita hacerlo, pero su planeta simplemente puede hacer lo mismo.