¿Cómo cruzar un mar metálico?

Supongamos que los exploradores humanos se encontraran con un planeta terrestre hospitalario para la vida, pero con más del 70% de su superficie cubierta por galio.

Cuando las temperaturas aumentan durante el día, se formará un océano de metal líquido, entonces, ¿cómo lo cruzan?

Estoy mirando el nivel de tecnología interestelar y también es probable que el submarino sea destruido cuando la temperatura baje en la noche.

¿No se vuelve líquido el galio por la mera temperatura humana? también tal vez usar madera? dado que L.Dutch dice que el galio tiene efectos secundarios negativos para el metal, no sé qué efecto secundario produce, sin embargo, fuera de un barco de cuero o un bote como un kayak, creo que al menos no producirá efectos secundarios negativos.
Dudo que exista tal océano. Un planeta terrestre capaz de albergar vida realmente necesita agua, mucha agua. ¡Incluso si pudiera encontrar una manera de justificar la existencia de todo ese galio, el ciclo normal de vapor de agua en un planeta así significaría que el océano de galio estaría bajo el agua! También es difícil ver cómo la vida podría desarrollarse en un planeta así (si eso es un problema), ya que el océano de la Tierra fue tan importante en el desarrollo de la vida compleja temprana.
XKCD relevante
con un barco Sólo tienen que parar durante la noche.
@Frostfyre A veces creo que deberíamos dejar un enlace permanente a xkcd.com en la página. :-) Buen descubrimiento.
¿Te imaginas los tipos de tsunamis que desencadenarían los terremotos en un planeta así? Sería súper tranquilo el resto del tiempo, pero incluso una ola que viaje rápido, una fracción de la altura de un humano (debido al peso), eliminaría tanto.
Probablemente no valga la pena una respuesta, pero otra solución sería un vehículo anfibio que flote sobre grandes ruedas inflables. Dado que flotarían muy alto en el metal líquido, probablemente no sería difícil despegarlos una vez que la superficie se congele, por lo que puede viajar de día y de noche si es necesario.
Si hay un océano metálico, ¿por qué tiene que ser de galio? ¿Por qué no hacer que tu equipo descubra un nuevo elemento con las propiedades que quieras?

Respuestas (5)

Cuando las temperaturas aumentan durante el día, se formará un océano de metal líquido, entonces, ¿cómo lo cruzan?

tienen que prestar atencion

El galio líquido es más denso que el galio sólido ,

  • Densidad (cerca de ta) 5.91 gramo / C metro 3
  • cuando líquido (a mp) 6.095 gramo / C metro 3

por lo que el galio líquido se hundirá bajo una costra de galio sólido. Esto significa que hasta que todo el galio sea líquido, será más o menos como estar en las aguas polares, rodeado de icebergs metálicos (¿gallsbergs?).

Una vez que todo el cuerpo es líquido, la alta densidad facilitará que algo flote sobre él, pero también dará más resistencia.

Probablemente la solución más acertada sea tener algunas pequeñas alas sumergidas que le den portancia y levanten la nave por encima de la superficie del líquido, para reducir drásticamente la resistencia. Aún mejor sería un aerodeslizador.

Debido a la alta densidad, operar un sumergible será todo un desafío. Para que se hunda bajo la superficie, su densidad promedio tendrá que ser más alta que la del galio: espere un espacio muy reducido.

Añádele a esto que

El galio ataca a la mayoría de los otros metales al difundirse en la red metálica. Por ejemplo, se difunde en los límites de grano de las aleaciones de aluminio y zinc y el acero, haciéndolos muy frágiles.

y ve que será un desafío: probablemente necesite tener al menos un recipiente recubierto de polímero para evitar el ataque del galio, o usar un metal que no se vea afectado por la difusión del galio.

Hacer una búsqueda rápida en Google parece sugerir que el acero inoxidable casi no se ve afectado por la exposición constante al galio (en dispositivos móviles, por lo que no puedo publicar el enlace, pero aquí está el DOI: 10.1023/A: 1004359410957)
Así que Gallium Breakers navegando por los mares de Gallium. Interesante. Pero, ¿qué sucede en la noche cuando los mares se solidifican? Los barcos podrían quedar atrapados.
El aerodeslizador @StephenG parece ser la única opción para navegar durante la noche
Por fin una excusa para un aerodeslizador gigante.
Solo puedes usar cielos. La fuerza de elevación sería suficiente para mantener toda la embarcación por encima de la línea de galio durante el día y la resistencia produciría suficiente calor para derretirla bajo el esquí y proporcionar un movimiento suave durante la noche. :-)
¿Quizás podrían usar un ekranoplan?
@elemtilas Ahora estamos cocinando con gaski. :-)
@StephenG: los Ekranoplans son prácticamente la respuesta a cualquier pregunta que implique ir de aquí para allá sobre el agua. ;)
@StephenG de la misma manera que tratamos con la solidificación del agua, los rompehielos que se elevan parcialmente sobre el sólido y usan su peso para romperlo.
Para que el mar de galio se congele hasta el fondo, tendría que estar bajo cero en la superficie durante mucho, mucho tiempo. Snowball Earth estuvo congelada en toda la superficie durante millones de años, pero los océanos permanecieron líquidos debajo de la milla o más de hielo. El galio es un conductor mucho mejor y tiene mucho menos calor latente de fusión que el agua, pero aún pasarían siglos o milenios de clima continuo por debajo del "punto de congelación" antes de que se congelara hasta el fondo, incluso si el planeta fuera geológicamente frío. el núcleo.
@ZeissIkon La enorme cantidad de sal disuelta en el agua de mar también habrá jugado un papel importante en mantener el océano líquido. Es casi imposible congelar agua muy salada y, cuando lo hagas, el hielo será hielo de agua dulce mientras que la sal permanecerá en la solución restante, lo que hará que sea aún más difícil congelar el líquido restante.
@ksbes El plural de "esquí" es "esquís". "Cielos" es el plural de "cielo".
@cmaster-reinstatemonica La "enorme cantidad" de sal en los océanos es del 2,5% en peso. Si congela la mitad del agua (menos de una milla de espesor), tendrá un 5% de salinidad en el resto. Eso todavía da un punto de congelación por encima de -20 ° C, y el hielo del océano podría haber sido mucho más delgado; No soy paleoclimatólogo. Los glaciares continentales se acercaron a una milla en algunas regiones, antes de que dejara de nevar durante unos pocos millones de años. Pero si el sólido flota, solo está enfriando el sólido de la superficie, lo que aísla el líquido debajo (más con agua que con galio, por supuesto).
Lo que he leído es que si el hielo se hundiera en el agua, los océanos se habrían congelado hasta el fondo (con o sin sal) durante la Tierra Bola de Nieve, y nunca se habrían derretido por completo hasta el presente. La temperatura del agua en el abismo profundo está muy por debajo del punto de congelación de la superficie, por cierto, incluso en la Fosa de las Marianas subtropical.
La resistencia adicional será un problema para los barcos de vela, pero para los barcos propulsados ​​por hélices, la densidad adicional generará una mayor fuerza motriz, por lo que espero que se cancele en su mayoría. Los cazadores de mitos hicieron un episodio en el que demostraron que uno puede nadar casi tan rápido en un líquido de alta viscosidad como en el agua.
@NuclearWang, la viscosidad y la densidad son dos cosas diferentes

Las temperaturas pueden cambiar lo suficiente entre el día y la noche para derretir la superficie de un "mar" de galio, pero a diferencia del agua, el galio líquido es opaco, por lo que la radiación estelar no puede penetrar e incluso calentar ligeramente el líquido debajo de la superficie.

Por lo tanto, para que el mar se vuelva líquido, es necesario que haya suficiente flujo de calor desde abajo (es decir, desde el interior del planeta) para mantener la mayor parte del mar derretida, por lo que la congelación solo tiene lugar en la superficie (principalmente debido a enfriamiento radiativo por la noche). El resultado, dado que el galio sólido flota en el líquido como el hielo en el agua, es que obtendrá una capa de "hielo" que se espesa lentamente cuanto más tiempo permanece fría la superficie.

Durante el invierno local, este "desnatado" puede volverse lo suficientemente grueso como para soportar cargas sustanciales, al igual que el hielo en los lagos o mares en los climas subárticos y árticos de la Tierra. En el verano local, el galio puede permanecer líquido día y noche, o apenas pasar desapercibido.

Como se señaló anteriormente, la mayoría de los metales son malas opciones para navegar con galio; sin embargo, los compuestos no se ven afectados de esta manera. Los cascos de madera, compuestos o inflables pueden ser una opción muy viable, con la potencia de las velas (los motores siempre parecen querer poner piezas de metal en el "agua"). El (los) casco(s) podría(n) ser muy pequeño(s) en relación con la carga, en comparación con lo que los marineros que navegan por agua están acostumbrados, lo que lleva a la probabilidad de diseños de triciclos con pequeños flotadores que soportan una estructura de carga, más como barcos de hielo que como barcos terrestres. .

La parte brillante de esto es que sería casi imposible que un "hombre al agua" se ahogara; la hipotermia podría ser un problema, con el tiempo; a pesar de ser tan templado como un mar tropical de la Tierra solo para permanecer líquido, el galio conducirá el calor del cuerpo mucho más rápido que incluso el agua de mar, pero una persona flotaría mucho más alto que en el caso incluso en aguas hipersalinas como el Mar Muerto (aunque no algo tan alto como en las fotos antiguas de enormes piscinas de mercurio). El ejercicio estándar de supervivencia por la borda sería acostarse quieto, boca arriba, con los brazos y las piernas abiertos para mantener la estabilidad, y esperar el rescate. Nadar sería más como gatear en un lodo muy caldoso de lo que estamos acostumbrados.

No estoy seguro de que caer por la borda en un mar de metal sea lo mismo que hacerlo en el agua, aunque
@ L.Dutch-ReinstateMonica Absolutamente no es lo mismo, no. Con más de 5 veces la densidad, incluso desde la altura de la cubierta golpearía más fuerte que en el agua (aunque desde 50 metros habría poca diferencia). Y después del rescate, tendría que derretir el galio de su ropa, zapatos y cabello/barba (esas partes suelen ser más frías que la temperatura corporal, por lo que tenderán a "congelarse"). Los veleros, sin embargo, tienden a no ser tan altos como los barcos de motor de tamaño moderado, por lo que la caída probablemente no causaría lesiones, al igual que la caída de la cubierta de un petrolero al mar (5 m más o menos) causará una lesión por impacto.

Cualquier tipo de bote plano servirá. Propulsarlo puede resultar complicado, pero la gente lo resolvió satisfactoriamente hace miles de años usando velas. También puede usar hélices como lo hace un aerodeslizador, pero no me molestaría en hacer flotar la nave. Eso sería sólo un desperdicio de energía.

Si le preocupa la resistencia, eso no es un problema una vez que su nave sea lo suficientemente rápida. Saldrá del galio y se deslizará por su superficie. Al igual que lo hacen las lanchas rápidas en el agua. Pero a velocidades mucho más bajas. Apostaría a que incluso los botes de remos se construirían para salir del galio. También obtendrá muchas menos olas de las que obtendría con el agua, por lo que deslizarse es aún más divertido.

Lo que absolutamente debe preocuparte es el hecho de que el galio ataca a otros metales. Debes construir tu nave de tal manera que ningún galio pueda entrar en contacto con el metal vulnerable. Incluso en el caso de accidentes. ¡Sería demasiado triste si su barco raya una piedra y luego se desmorona mientras está en alta mar! Como tal, un recubrimiento no es suficiente. Recomendaría encarecidamente construir toda la estructura de soporte del barco con materiales inertes. Si necesitas recurrir a la madera, que así sea. Pero un bote 100% plástico sería más probable, en mi humilde opinión.

Parece que estás describiendo un hidrodeslizador: en.wikipedia.org/wiki/Airboat
@user1937198 Sí. Esa es la idea.
airboatuk.com/alphaexplorer.htm parece encajar casi exactamente con lo que describe.

Como se publicó en una respuesta anterior, el galio líquido se hundiría bajo el galio sólido, formando una costra. Potencialmente, un vehículo tipo tanque con bandas de rodadura de caucho/polímero extendería tanto su masa que cuando atraviesa galio sólido, incluso una capa delgada, no lo agrieta. Incluso si el galio es líquido, tal vez aún podría atravesarse utilizando orugas (explotando la alta tensión superficial) y un "patín" retráctil (para reducir aún más la presión sobre el suelo).

Dibujé un diseño de cómo se vería este vehículo:

El vehículo es tan grande porque es autónomo: contiene todo el soporte vital y el equipo que los científicos pueden necesitar para operar de forma independiente durante mucho tiempo. Debido al gran tamaño de los mares (y su extrema viscosidad), algo que los roza a gran velocidad solo puede soportar viajes cortos, ya que requiere cantidades bastante grandes de energía para impulsar un vehículo de este tipo a esta velocidad sobre galio líquido ( y este tipo de vehículo también puede necesitar detenerse por la noche). Si los científicos necesitan llegar a algún lugar lejano, también podrían hacer una base lenta de "rastreo" y viajar lentamente a donde necesitan ir, ya que esto gastaría mucha menos energía.

barcos de levitación magnética

La levitación magnética es posible sobre cualquier material conductor de electricidad. Es solo un problema técnico administrar con precisión los campos magnéticos de CA requeridos, pero la tecnología ya existe. No es un problema para la civilización interestelar, incluso si se complica por las olas del mar.

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