El "Antiguo Sistema Solar" es nuestro sistema solar como se describe en muchas óperas espaciales y romances planetarios escritos antes de la era espacial.
https://www.solarsystemheritage.com/
En las historias del Antiguo Sistema Solar, al menos tres mundos, Venus, la Tierra y Marte, tenían vida y, a menudo, vida inteligente y, a menudo, civilizaciones elevadas.
Y muchas historias antiguas del sistema solar tenían muchos más planetas que ese con vida; en algunas historias, los 9 planetas, incluidos Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón, tenían vida. Y, a veces, planetas no descubiertos como Vulcano, el planeta destruido del que los asteroides eran fragmentos, el Planeta X más allá de Plutón, una Tierra contraria en el lado opuesto del Sol desde la Tierra, y así sucesivamente, también tenían vida.
Y, por supuesto, una cantidad de otros objetos en el sistema solar a menudo tenían vida. La Luna de la Tierra a veces tuvo vida presente o pasada. Las cuatro lunas galileanas de Júpiter (Io, Europa, Ganímedes y Calisto) y Titán, la luna más grande de Saturno, y Tritón, la luna más grande de Neptuno, a menudo tenían vida. Y, por supuesto, algunas de las lunas más pequeñas también tenían vida. Y algunos de los asteroides a veces tenían vida. Hubo algunas historias con vida en los cometas.
Y algunas de esas ideas sobre la habitabilidad parecían científicamente posibles antes de la era espacial, cuando las sondas espaciales revelaron las condiciones reales en otros mundos del sistema solar. Y muchos de ellos fueron mucho más allá de lo que los científicos podían considerar posible incluso en ese momento.
Y estoy pensando en una serie de historias donde un personaje podría materializarse en varios sistemas estelares, incluidos algunos que parecen ser nuestro sistema solar, pero que descubren que en realidad son copias de él alrededor de estrellas distantes. Y por supuesto una de las principales pistas son las diferentes especies de seres inteligentes en los diferentes planetas Marte, por ejemplo, en las diferentes copias de nuestro sistema solar.
Obviamente, los universos alternativos donde la Tierra tiene una historia similar hasta quizás el siglo XX no involucrarían diferentes especies de extraterrestres que evolucionan en Venus, por lo que tienen que ser sistemas estelares separados creados por seres muy avanzados como duplicados de nuestro sistema solar, pero no tanto duplicados. del sistema solar real como el Antiguo Sistema Solar de las viejas historias de ciencia ficción de la Tierra. Por lo tanto, los creadores de esos sistemas solares duplicados probablemente serían fanáticos de las viejas historias de ciencia ficción que han ganado un gran poder.
Pero los sistemas solares falsos deben tener las órbitas y los tamaños de los planetas y las lunas lo más cerca posible de lo que se sabía sobre ellos antes de que comenzara la era espacial. Entonces, el personaje de más o menos la Tierra original no nota diferencias en los tamaños y órbitas de los planetas de lo que aprendió en su Tierra natal.
Entonces, el problema es cómo hacer habitables los mundos en los sistemas solares replicados que tengan los mismos tamaños y distancias de su Sol que sus contrapartes inhabitables en nuestro sistema solar.
No creo que haya forma de hacer que los planetas gigantes Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno tengan superficies sólidas si tienen los mismos diámetros, masas y densidades que se sabía que tenían incluso mucho antes de la era espacial.
Pero puede haber formas de hacer habitables los planetas y las lunas mucho más pequeños que la Tierra.
Esos pequeños mundos carecen en gran medida de una atmósfera significativa porque sus velocidades de escape no son lo suficientemente altas en comparación con las velocidades promedio de los átomos en sus exosferas donde los gases escapan al espacio.
Si sus velocidades de escape son 4 veces mayores que las de los gases en sus exosferas, pueden retener esos gases durante miles de años. Si sus velocidades de escape son 5 veces mayores que las de los gases en sus exosferas, pueden retener esos gases durante unos cien millones de años.
Entonces, si las velocidades de escape de esos mundos pueden incrementarse de 4 a 5 veces las velocidades de los gases en sus exosferas, pueden retener esos gases durante miles o millones de años. Y tal vez los poderosos seres que crearon esos sistemas solares lo hicieron recientemente, por lo que esos pequeños mundos tendrían velocidades de escape lo suficientemente altas si los creadores aumentaran sus masas a varias veces lo que son en nuestro sistema solar.
Observo que la mejor manera de medir las masas de los mundos es medir sus velocidades orbitales en relación con otros mundos. La masa de un mundo con objetos más pequeños en órbita se puede calcular a partir de sus velocidades y distancias orbitales. Pero en nuestro sistema solar, las masas de los cuerpos en órbita suelen ser demasiado pequeñas en comparación con los cuerpos que orbitan para afectar mucho los cálculos.
Por lo tanto, Mercurio sin luna y los asteroides más grandes y las lunas más grandes del sistema solar exterior, ninguno de los cuales tenía objetos conocidos que los orbitaban antes de la era espacial, tenían relativamente poca masa conocida y podrían haber sido considerablemente más masivos de lo que realmente son según el conocimiento. del tiempo.
Hay un problema con Marte, que se descubrió que tenía dos lunas pequeñas en 1877 y, por lo tanto, tenía una masa, una gravedad superficial y una velocidad de escape bien conocidas en la época de las historias del Antiguo Sistema Solar. Es posible que se necesite algún otro proceso en lugar de aumentar la masa de Marte para permitir que Marte retenga una atmósfera más o menos respirable. Observo que he leído algunas discusiones más o menos científicas sobre la vida en Marte tan tarde como en la década de 1950 y principios de la de 1960 que eran relativamente optimistas sobre la posibilidad de vida en Marte.
Y existe el problema de dar a los mundos a distancias muy variables de la estrella en cada sistema las temperaturas adecuadas para que el agua líquida use vida.
Así que agradecería cualquier idea sobre cómo hacer plausibles varias versiones del "Antiguo Sistema Solar".
Alguien está diseñando planetas y lunas enteros en un conjunto que, al menos en términos de tamaño, se asemeja a todo nuestro sistema solar. Creo que eso implica que pueden obtener al menos algunos lugares para calificar como habitables (para humanos) sin un traje espacial.
Permítanme probar algunos de los más fáciles.
Venus. Eliminar la atmósfera actual. Reemplácelo con una atmósfera confortablemente respirable que también retenga menos calor que la de la Tierra. Tal vez mantener esas nubes perpetuas (pero no tan gruesas), pero hacerlas más reflectantes, especialmente en la porción IR del espectro. No olvides girar un poco el planeta para lograr un día de duración razonable. Agregue abundante agua. Agregue plantas que prosperen en un ambiente nublado, agregue algunos dinosaurios y luego incluya humanos cercanos en una sociedad matriarcal que esclaviza a los astronautas masculinos que aterrizan allí. Alcanzado el estatus de película B de la década de 1950.
Marte. Caliente el núcleo y gírelo para obtener un campo magnético. Agregue una atmósfera delgada pero respirable con alto contenido de gases de efecto invernadero para mantener el lugar lo suficientemente cálido. Eche un poco de agua, pero manténgala seca. Roba formas de vida de la serie John Carter of Mars. Vea qué grupo comienza a cavar canales primero.
La luna. Nuevamente, agregue un campo magnético. Si desea mantener el aspecto del original, mantenga la atmósfera con alto contenido de oxígeno apenas respirable en la superficie y tenga casi toda la vida en cavernas profundas. Averigüe algunos reemplazos de plantas quimiosintéticas, o tenga algunas rocas muy convenientes que brillen demasiado durante eones y que no emitan radiación letal.
¡Hora de la cena! Alguien más puede descubrir los lugares más exóticos.
Estoy un poco decepcionado por las respuestas hasta ahora.
Hay varias formas hipotéticas de hacer que los mundos pequeños con bajas velocidades de escape tengan atmósferas sustanciales.
Habitable Planets for Man , Stephen H. Dole, 1964, analiza los requisitos para la habitabilidad humana.
https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/commercial_books/2007/RAND_CB179-1.pdf
En la página 35, Dole describe los requisitos de velocidad de escape para que un mundo retenga un gas en su atmósfera. La relación entre la velocidad de escape del mundo y la raíz cuadrada media de la velocidad de las partículas de gas en la exosfera, la atmósfera exterior donde las partículas escapan del planeta, es vital.
De acuerdo con la tabla 5 en la página 35, la vida e -1 de una atmósfera será cero si la relación es 1 o 2, algunas semanas si la relación es 3, varios miles de años si la relación es 4, aproximadamente cien millones de años si la razón es 5, y aproximadamente infinita si la razón es 6 o mayor.
La velocidad de las partículas de gas en la exosfera es causada por su temperatura, que se cree que es causada por la radiación ultravioleta del Sol. En la página 54, Dole dijo que si la temperatura de la exosfera de un planeta habitable pudiera ser tan baja como 1000 grados K, la velocidad cuadrática media del oxígeno atómico sería de 1,25 kilómetros por segundo y un mundo con una velocidad de escape 5 veces mayor. o 6,25 kilómetros por segundo, podría retener oxígeno durante un tiempo suficientemente largo.
Volviendo a la figura 9, se puede ver que esto corresponde a un planeta con una masa de 0,195 masa terrestre, un radio de 0,63 radio terrestre y una gravedad superficial de 0,49 g .
Un radio de 0,63 radio terrestre sería 4.013,73 kilómetros o 2.494,044 millas. Tal radio sería mayor que los radios de Mercurio, Marte, Plutón, los asteroides más grandes y las lunas más grandes de los planetas gigantes.
Por lo tanto, les parecería imposible retener las atmósferas por mucho tiempo.
Pero las temperaturas en las exosferas de los mundos más pequeños que están más lejos del Sol que la Tierra probablemente serían más bajas debido a que reciben menos radiación solar y, por lo tanto, las velocidades medias cuadráticas de las partículas de gas en las exosferas serían más bajas, lo que haría que 5 veces la raíz cuadrada media de las velocidades, un número inferior a 6,25 kilómetros por segundo.
Además, a las personas altamente avanzadas que terraformaron esos mundos puede que no les importara si las atmósferas durarían tanto como cien millones de años. Diez millones de años, o un millón de años, o cien mil años, podrían haber sido tiempo suficiente para sus propósitos. Por lo tanto, podrían haberse satisfecho con la creación de mundos que tuvieran velocidades de escape que fueran solo 4,75, 4,50 o 4,25 veces la velocidad cuadrática media de las partículas de gas en sus exosferas.
Entonces, los constructores de mundos tendrían que aumentar considerablemente las masas de los mundos más pequeños en los sistemas solares que crearon, pero no necesariamente lo suficiente como para que todos tuvieran al menos 0,195 veces la masa de la Tierra.
Así que cuanto mejor se conocieran los radios, diámetros y volúmenes de esos pequeños mundos antes de la era espacial, más densos tendrían que ser los materiales utilizados por los constructores de mundos para que sus mundos imitadores tuvieran velocidades de escape lo suficientemente altas.
Cuanto más pequeño y menos masivo sea un mundo, menos se comprimirán los materiales de su núcleo por el peso de los materiales que están encima de ellos, y más dependerá su densidad media de la densidad natural de sus materiales.
El elemento natural conocido más denso es el osmio, con 22,59 gramos por centímetro cúbico. Desafortunadamente, el osmio reacciona con el oxígeno para producir el gas altamente tóxico tetróxido de osmio. Entonces, el osmio no debería ser un componente principal de un planeta con una atmósfera rica en oxígeno.
El iridio es casi tan denso como el osmio con 22,56 gramos por centímetro cúbico y es mucho menos tóxico. Sería seguro construir la mayor parte de un mundo con iridio. El platino tiene una densidad de 21,46 gramos por centímetro cúbico.
Por supuesto, el osmio, el iridio y el platino son muy raros, por lo que los constructores del mundo tendrían que extraer los gases de una supernova en explosión y sintetizarlos.
Suponiendo que la mayor parte de un mundo pequeño construido estaría hecho de iridio, con capas delgadas de rocas normales, suelo y agua encima, el volumen, la masa, la gravedad superficial y la velocidad de escape se pueden calcular para varios tamaños.
Dado que la Tierra tiene una densidad total de 5,514 gramos por centímetro cúbico, un mundo de iridio tendría 4,0914036 veces la densidad de la Tierra. Aquí hay enlaces a las calculadoras de gravedad de superficie y velocidad de escape utilizadas: https://philip-p-ide.uk/doku.php/blog/articles/software/surface_gravity_calc https://www.omnicalculator.com/physics/escape- velocidad
0,1 veces el radio, 637,1 kilómetros o 395,88 millas, daría 0,001 veces el volumen o 0,0040914036 veces la masa. Eso da una gravedad superficial de 0,41 gy una velocidad de escape de 2,2626 kilómetros por segundo.
0,2 veces el radio, 1.274,2 kilómetros o 791,76 millas, daría un volumen de 0,008 Tierra y una masa de 0,0327312 Tierra. Eso da una gravedad superficial de 0,82 gy una velocidad de escape de 4,525 kilómetros por segundo. Esa podría ser una velocidad de escape adecuada para que un cuerpo en el sistema solar exterior retenga oxígeno el tiempo suficiente.
Observo que los cuerpos del sistema solar exterior Io, Europa, Ganímedes, Calisto, Titán y Tritón tenían radios estimados más grandes antes de la era espacial, por lo que los mundos de iridio con sus diámetros deberían haber podido retener atmósferas de oxígeno durante períodos de tiempo considerables.
0,3 veces el radio, 1.911,3 kilómetros o 1.187,64 millas, daría un volumen de 0,027 Tierra y una masa de 0,1104678 Tierra. Eso da una gravedad superficial de 1,23 gy una velocidad de escape de 6,788 kilómetros por segundo. Esa velocidad de escape es ligeramente superior a la necesaria para retener oxígeno durante cien millones de años con temperaturas superficiales similares a las de la Tierra.
Y ese tamaño es más pequeño que las estimaciones previas a la era espacial de los diámetros de Ganímedes, Calisto, Titán y Tritón.
0,4 veces el radio, 2.548,4 kilómetros o 1.583,52 millas, daría un volumen de 0,064 Tierra y una masa de 0,2618498 Tierra. Eso da una gravedad superficial de 1,64 gy una velocidad de escape de 9,05 kilómetros por segundo. Una gravedad superficial de 1,64 g probablemente sería demasiado incómoda para los colonos humanos y los extraterrestres humanoides en tal planeta probablemente no se verían como los humanos de la Tierra.
El plomo es bastante común. Aunque es venenoso para los humanos, probablemente no causaría problemas encerrado en el núcleo de un mundo separado de la superficie por kilómetros de otras sustancias. El plomo tiene una densidad de 11,342 gramos por centímetro cúbico, o 2,0569459 veces la densidad total de la Tierra.
0,4 veces el radio, 2548,4 kilómetros o 1583,52 millas, da 0,064 volumen terrestre y 0,1316445 masa terrestre. Eso da una gravedad superficial de 0,83 gy una velocidad de escape de 6,417 kilómetros por segundo, un poco más de lo necesario para retener una atmósfera de oxígeno durante cien millones de años con temperaturas superficiales similares a las de la Tierra.
0,5 veces el radio, 3.185,5 kilómetros o 1.979,4 millas, daría un volumen de 0,125 Tierra y una masa de 0,4443003 Tierra. Eso da una gravedad superficial de 1,03 gy una velocidad de escape de 8,021 kilómetros por segundo.
0,6 veces el radio, 3.822,6 kilómetros o 2.375,28 millas, daría un volumen de 0,216 Tierra y una masa de 0,4443003 Tierra. Eso da una gravedad superficial de 1,23 gy una velocidad de escape de 9,626 kilómetros por segundo.
0,7 veces el radio, 4.459,7 kilómetros o 2.771,16 millas, daría un volumen de 0,343 Tierra y una masa de 0,7055324 Tierra. Eso da una gravedad superficial de 1,44 gy una velocidad de escape de 11,23 kilómetros por segundo, ligeramente superior a la de la Tierra.
Por lo tanto, parecería teóricamente posible construir mundos del tamaño aproximado que se creía que tenían Io, Europa, Ganímedes, Calisto, Titán y Tritón antes de la era espacial, en su mayoría con iridio u otros elementos pesados, para tener velocidades de escape lo suficientemente altas como para retienen atmósferas de oxígeno durante miles o millones de años.
Desafortunadamente, algunas historias del Viejo Sistema Solar ponen atmósferas de oxígeno y vida relativamente similar a la Tierra en cuerpos del sistema solar aún más pequeños.
Por ejemplo, había rastros de una atmósfera y vida en Amaltea, o Júpiter Cinco, en "Satellite Five", Thrilling Wonder Stories de Arthur K. Barnes , octubre de 1938. Amaltea mide solo 250 por 146 por 125 kilómetros, aunque antes de la era espacial. podría imaginarse que es mucho más grande, aunque no se acerca al tamaño de las lunas galileanas.
https://www.solarsystemheritage.com/amalthea.html
Hubo muchas historias con vida y/o una atmósfera respirable en Titán, lo cual es bastante plausible considerando el tamaño titánico de Titán. Pero he leído una historia, "Schedule" de Harry Walton, asombrosa ciencia ficción de junio de 1945, donde los personajes están involucrados en el comercio con los nativos de la luna Rea de Saturno, que no se ven ni se describen. http://www.isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?45630
Ahora se sabe que Rhea tiene un radio medio de 753,8 kilómetros, aunque antes de la era espacial su tamaño no se conocía con mucha precisión. eso hace que sea bastante inverosímil que Rhea tenga una atmósfera de oxígeno.
"A Matter of Size", de Harry Bates, Astounding Stories , abril de 1934, menciona que el protagonista había escapado previamente de los titanes mutantes del satélite tres de Saturno, que eran diez veces más altos que los humanos. Siempre supuse que los Titanes venían de Titán. http://www.isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?47093
Pero tal vez fueron llamados titanes por su tamaño titánico. Recientemente leí una sugerencia de que los titanes provenían de Thethys, el tercer satélite de Saturno conocido antes de la era espacial. https://en.wikipedia.org/wiki/Saturno_en_la_ficcion#Lunas
Tethys tiene un diámetro medio de solo 1.062 kilómetros y un radio de 531 kilómetros, por lo que es poco probable que tenga una atmósfera respirable, aunque antes de la era espacial se podría haber imaginado que era mucho más grande.
Y lo mismo ocurre con las lunas de Urano y varios asteroides con vida en las historias tipo Viejo Sistema Solar.
O los constructores de mundos no intentan hacer habitables mundos tan pequeños o tienen que encontrar otras formas de hacer que mantengan sus atmósferas.
Venus tiene una temperatura de equilibrio de 260 K , un poco fría, cinco grados C sobre la Tierra. Lo que calienta a nuestro Venus es la madre de todos los efectos invernadero .
Su Venus tendrá muy poco CO2, porque su vida vegetal desenfrenada absorbe casi todas las moléculas del gas. Pero... ¡el agua también es un gas de efecto invernadero! Su Venus aún podría estar demasiado caliente, teniendo en cuenta su atmósfera espesa y humeante.
Aquí es donde las apariencias engañan. Tu Venus está, eso sí, cubierta por nubes , que ocultan una superficie acuosa dominada por neblinosos pantanos y pequeños mares. ¡Pero las apariencias engañan! El aire está lleno de gotas de agua, sí, pero la gran mayoría de la atmósfera del planeta está tan seca como el aire sobre el Sahara.
¿El truco? Nucleación . La vida vegetal de Venus produce una enorme cantidad de pequeñas partículas fértiles, que podríamos llamar vagamente esporas, polen o gametofitos transportados por el aire, dependiendo de cómo elijamos describir sus procesos reproductivos con palabras. Las esporas absorben una gran cantidad de agua y utilizan procesos metabólicos activos para mejorar las gotas a las que están unidas a pesar de la sequedad. Manipulan físicamente todas y cada una de las moléculas de agua como una enzima que se une a un sustrato.
Liberadas sobre grandes rodales o colonias de plantas similares, las nieblas sirvieron inicialmente como un mecanismo reproductivo, y todavía lo hacen. A un nivel bajo, apenas por encima de las copas de los árboles, se convirtieron en protector solar local y, hasta cierto punto, todavía cumplen esta función. Sin embargo, con el tiempo, a medida que el aire se volvía más seco, las esporas también evolucionaron para volar mucho, mucho más alto, robando el agua que habría ido a los cúmulos y nubes estratos, compitiendo entre sí para llevar esa agua cada vez más arriba, a las franjas más frías de la Tierra. la atmósfera. Compiten para seleccionar mutaciones nocivas como lo hacen los espermatozoides humanos, pero también colaboran para ayudar a seleccionarse entre sí en una gama más amplia de criterios y para formar colonias efectivas de múltiples células vegetales simbióticas. Cuando se preparan para su regreso al suelo, trabajan juntos para elegir una forma futura (tupida o alta, leñoso o flexible) y ambiente preferido. En lo alto del sol, disfrutan de la fuente de energía más fuerte que Venus puede proporcionar, sin embargo, dependen de los nutrientes con los que fueron empaquetados desde el suelo. Entonces, al final, como embriones aún diminutos, se adhieren entre sí de manera regulada para hacer caer gotas de lluvia sobre la superficie empapada del planeta y alta humedad en la pequeña zona debajo del nivel inferior de niebla protectora.
En una página arrancada de la hipótesis de Gaia, estas esporas de plantas regulan la temperatura de todo el planeta con su alto albedo y sequedad forzada. El planeta parece completamente fuera de cualquier equilibrio hidrológico sensible, pero de hecho está en un equilibrio homeostático. Y es la misma energía del Sol dador de vida la que impulsa esta biología y evita que el planeta desarrolle un efecto invernadero desbocado y se caliente tanto que pierda el hidrógeno que hace posible su agua.
---- Apéndice ----
¿Por qué Venus no se esterilizó con vapor antes de que esto evolucionara? Porque el Sol era mucho más débil antes en la historia . La Tierra estuvo congelada casi todo el camino hasta el ecuador, y se necesita algo de esfuerzo para explicar cómo se las arregló la vida aquí. La vida tenía muchas posibilidades de evolucionar en Venus antes de que esto sucediera.
¿Por qué nuestra Venus no es así? Porque la vida en Venus progresó a la sensibilidad hace casi mil millones de años. Si bien no podemos conocer todos los detalles, Venus resurgió (o pudo haberlo sido) por completo hace unos mil millones de años. Este evento acabó con el biosistema y se liberó todo el CO2 de la vida vegetal. La atmósfera se volvió tan caliente que los átomos de hidrógeno del agua cuidadosamente conservada se derramaron al espacio. Solo un pequeño subconjunto de organismos que cruzaron el espacio en un asteroide natural o durante la misión final condenada a colonizar la Tierra permanece, preservado en el exilio, firmemente resuelto a repetir sus errores.
Entornos diversos
En la tierra, encontramos diferentes formas de vida en ambientes muy diversos, por ejemplo.
Tu forma de vida
Tu forma de vida puede vivir en
Otra respuesta a mi pregunta.
En el "viejo Sistema Solar" en las viejas historias de ciencia ficción de los primeros 60 años del siglo XX, algunos de los otros paneles y/o lunas del sistema solar tenían vida propia y, en muchos casos, eran habitables para los humanos de la Tierra. , para que los humanos de la Tierra pudieran sobrevivir en sus superficies sin ninguna protección ambiental.
Así que pregunté sobre las formas en que las personas con ciencia y tecnología avanzadas podrían haber creado una especie de "antiguo Sistema Solar" falso, cuando los otros mundos aparecían para los nativos de la Tierra duplicada, con sus instrumentos anteriores a la era espacial, más o menos. menos parecidos a los que parecían esos mundos para la gente de nuestra Tierra antes de la era espacial, cuando todavía se consideraba posible que algunos otros mundos pudieran tener vida nativa en sus superficies.
El truco sería construir mundos que se parecieran a los mundos de nuestro sistema solar con instrumentos astronómicos anteriores a la era espacial, pero que en realidad fueran lo suficientemente diferentes de los mundos reales como para tener atmósferas ricas en oxígeno, por ejemplo.
En mi publicación anterior, discutí formas de hacer que los planetas más pequeños y las lunas más grandes tengan velocidades de escape mucho más altas de las que realmente tienen, para que puedan retener atmósferas densas durante al menos miles o millones de años que los constructores de esos "antiguos" ficticios. sistemas solares" querrían que mantuvieran sus atmósferas.
Dado que los astrónomos anteriores a la era espacial ya tenían ideas bastante buenas sobre los diámetros y volúmenes de esos planetas más pequeños y lunas grandes, traté de darles mayores masas, densidades y velocidades de escape haciéndolos compuestos principalmente de iridio súper denso o plomo con capas superficiales delgadas. de otros materiales necesarios para sustentar la vida.
Y descubrí que los objetos con radios tan bajos como 0,4 del radio de la Tierra, o 2548,4 kilómetros o 1583,52 millas, podrían tener una velocidad de escape lo suficientemente alta como para retener una atmósfera sustancial durante miles o millones de años, lo que podría ser suficiente para el propósito de sus constructores. , si estuvieran hechos casi en su totalidad de iridio, o posiblemente de plomo en el caso de Ganímedes y Titán.
E incluso los objetos con radios tan bajos como 0,2 radios terrestres, o 1.274,2 kilómetros o 791,76 millas, podrían tener velocidades de escape de hasta 4,525 kilómetros por segundo, lo que podría permitirles retener atmósferas el tiempo suficiente, si están hechos casi en su totalidad de iridio con una superficie delgada. capas de otros materiales.
Ahora sabemos que además de los planetas, las lunas Ganímedes, Calisto y Titán tienen radios de más de 1.911,3 kilómetros, mientras que Io, la Luna, Europa y Tritón tienen radios de más de 1.274,2 kilómetros. Eso hace siete lunas, además de los planetas, que posiblemente podrían haber tenido velocidades de escape lo suficientemente altas como para retener atmósferas sustanciales si estuvieran hechas casi en su totalidad de iridio.
Sin embargo, había un total de 31 lunas conocidas en el sistema solar antes de que comenzara la era espacial y se descubrieron muchas lunas más pequeñas. La Tierra tenía 1, Marte 2, Júpiter 12, Saturno 9, Urano 5 y Neptuno 2. Las lunas más pequeñas de esa lista todavía se estaban descubriendo durante el período de 1904-1951 cuando se escribieron historias antiguas del sistema solar, y algunas de ellas se describen como que tienen vida e incluso como habitables para los humanos en algunas historias, a pesar de ser mucho más pequeños que incluso 0,3 del radio de la Tierra.
También hubo miles de asteroides y cometas conocidos antes de la era espacial, todos mucho más pequeños que 0,3 del radio de la Tierra, y algunos de ellos fueron descritos en la ficción como teniendo vida y/o siendo habitables para los humanos.
Un objeto con 0,001 de la masa de la Tierra y un radio de 6,371 kilómetros, 0,001 del radio de la Tierra, tendría una velocidad de escape de 11,186 kilómetros por segundo, similar a la velocidad de escape de la Tierra. Tendría 0,001 veces la masa de la Tierra en 0,000000001 si el volumen de la Tierra y, por lo tanto, sería 1.000.000 de veces más denso que la Tierra. Tendría una gravedad superficial de 1.002,06 g.
Un objeto con 0,001 de la masa de la Tierra y un radio de 63,71 kilómetros, 0,01 del radio de la Tierra, tendría una velocidad de escape de 3,537 kilómetros por segundo, probablemente no lo suficientemente grande como para retener una atmósfera. Tendría 0,001 veces la masa de la Tierra en 0,000001 veces el volumen de la Tierra y tendría una densidad de 5514 gramos por centímetro cúbico, o 1000 veces la densidad de la Tierra. Tendría una gravedad superficial de 10,02 g.
Un objeto con 0,001 de la masa de la Tierra y un radio de 31,855 kilómetros, 0,005 del radio de la Tierra, tendría una velocidad de escape de 5,002 kilómetros por segundo, lo que podría ser suficiente para retener una atmósfera durante el tiempo suficiente. Tal objeto tendría 0,001 de la masa de la Tierra en 0,000000125 del volumen de la Tierra. Así tendría una densidad de unos 44.112 gramos por centímetro cúbico, unas 8.000 veces la densidad de la Tierra. Tendría una gravedad superficial de 40,08 g.
Un objeto con 0,0001 la masa de la Tierra y un radio de 0,6371 kilómetros, 0,0001 el radio de la Tierra, tendría una velocidad de escape de 11,186 kilómetros por segundo, similar a la de la Tierra. Tendría 0,0001 veces la masa de la Tierra en 0,00000000001 el volumen, y sería unas 100 000 000 veces más densa que la Tierra: 551 400 000 gramos por centímetro cúbico. Tendría una gravedad superficial de 10.020,66 g.
Un objeto con 0,01 la masa de la Tierra y un radio de 63,71 kilómetros, 0,01 el de la Tierra, tendría una velocidad de escape de 11,186 kilómetros por segundo, similar a la de la Tierra. Tendría 0,01 de la masa de la Tierra en 0,000001 del volumen de la Tierra y, por lo tanto, una densidad de 55.140 gramos por centímetro cúbico, 10.000 veces la de la Tierra. Tendría una gravedad superficial de 1.002,06 g.
Un objeto con 0,1 la masa de la Tierra y un radio de 637,1 kilómetros, 0,1 la de la Tierra, tendría una velocidad de escape de 11,186 kilómetros por segundo, similar a la de la Tierra. Tendría 0,1 de la masa de la Tierra en 0,001 del volumen de la Tierra y, por lo tanto, una densidad de 551,4 gramos por centímetro cúbico, 100 veces la de la Tierra. Tendría una gravedad superficial de 10,02 g.
Un objeto con 0,05 de la masa de la Tierra y un radio de 637,1 kilómetros, 0,1 de la Tierra, tendría una velocidad de escape de 7,91 kilómetros por segundo, lo que debería ser suficiente para retener una atmósfera durante millones de años. Tendría 0,05 de la masa de la Tierra en 0,001 del volumen de la Tierra y, por lo tanto, una densidad de 275,7 gramos por centímetro cúbico, 50 veces la de la Tierra. Tendría una gravedad superficial de 5,01 g.
Un objeto con 0,02 la masa de la Tierra y un radio de 637,1 kilómetros, 0,1 la de la Tierra, tendría una velocidad de escape de 5,002 kilómetros por segundo, lo que podría ser suficiente para retener una atmósfera durante millones de años. Tendría 0,02 de la masa de la Tierra en 0,001 del volumen de la Tierra y, por lo tanto, una densidad de 110,28 gramos por centímetro cúbico, 20 veces la de la Tierra. Tendría una gravedad superficial de 2 g.
Un objeto con 0,015 de la masa de la Tierra y un radio de 637,1 kilómetros, 0,1 de la Tierra, tendría una velocidad de escape de 4,322 kilómetros por segundo, lo que podría ser suficiente para retener una atmósfera durante millones de años. Tendría 0,015 de la masa de la Tierra en 0,001 del volumen de la Tierra y, por lo tanto, una densidad de 82,71 gramos por centímetro cúbico, 15 veces la de la Tierra. Tendría una gravedad superficial de 1,5 g, que podría ser lo suficientemente baja como para ser tolerada por los humanos de la Tierra sin tecnología antigravedad.
Entonces, usando materiales incluso más densos que el iridio, podría ser posible que los mundos algo más pequeños tuvieran una velocidad de escape lo suficientemente alta como para retener una atmósfera y una gravedad superficial lo suficientemente baja para que los humanos los visiten. Pero no parece probable que ninguna combinación de masa y radio funcione para objetos con un radio mucho menor de 650 kilómetros, lo que deja fuera muchas lunas pequeñas y todos los asteroides.
¿Y qué tipo de material podría tener densidades tan altas?
Podría ser posible crear isótopos superpesados artificiales que no se descompongan rápidamente. Se predice que existe una "isla de estabilidad" teórica entre algunos elementos superpesados. Entonces, posiblemente, los constructores de un sistema solar artificial podrían encontrar una manera de crear cantidades masivas de elementos superpesados en la "isla de Estabilidad" que podrían ser lo suficientemente densos y también durar lo suficiente como para construir mundos.
https://en.wikipedia.org/wiki/Isla_de_estabilidad
Una estrella enana blanca es lo suficientemente densa como para que la mayor parte de su materia sea lo que se llama materia degenerada. La materia degenerada es extremadamente densa. Sin duda, sería lo suficientemente denso como para dar incluso a las lunas pequeñas y a los asteroides una velocidad de escape lo suficientemente alta.
https://en.wikipedia.org/wiki/Degenerate_matter
Hay una historia famosa de Jack Vance, "Construiré TU Deam Castle", donde pequeñas cantidades de materia degenerada de estrellas enanas blancas se recubren con materia normal para llevar la gravedad de la superficie a la Tierra normal y terraformada para ser habitable.
http://www.isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?57659
Desafortunadamente, la materia degenerada dentro de las estrellas enanas blancas es densa y degenerada debido a la presión de toda la materia por encima y alrededor de ella. Si la materia degenerada se eliminara de alguna manera de una estrella enana blanca, se eliminaría la presión y se expandiría y se convertiría en una materia normal mucho menos densa.
Las estrellas de neutrones son incluso más densas que las enanas blancas, y la materia en su interior es principalmente neutrones formados por protones y electrones que se juntan, con capas de materia degenerada y materia normal en la superficie.
https://en.wikipedia.org/wiki/Neutron_star
Y la materia de la estrella de neutrones también se expandiría rabiosamente hasta convertirse en materia normal si fuera eliminada de las presiones de la estrella de neutrones.
Continuará.
Continuación 24-01-2022.
Por supuesto, los agujeros negros son incluso más densos que las enanas blancas y las estrellas de neutrones.
Y nada puede salir de los agujeros negros, excepto la radiación de Hawking.
La radiación de Hawking es radiación térmica que, según la teoría, se libera fuera del horizonte de eventos de un agujero negro debido a los efectos cuánticos relativistas. Lleva el nombre del físico Stephen Hawking, quien desarrolló un argumento teórico para su existencia en 1974.1
https://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation
Las estrellas muy masivas pueden eventualmente colapsar y formar agujeros negros de masa estelar. Y donde las estrellas y, por lo tanto, los agujeros negros de masa estelar están densamente empaquetados, como en el centro de una galaxia, los agujeros negros de masa estelar pueden fusionarse para formar agujeros negros supermasivos.
En teoría, los agujeros negros con una masa mucho menor que la estelar podrían haberse formado durante el Big Bang (y tal vez una civilización súper avanzada podría crear tales mini agujeros negros).
Hawking demostró que la cantidad de energía y masa que pierden los agujeros negros a través de la radiación de Hawking es inversamente proporcional a su masa. Cuanto menos masivo es un agujero negro, más energía emite y más masa pierde. A medida que se vuelve menos masivo, pierde masa más rápido, hasta que un agujero negro con muy poca masa finalmente explotará en la nada.
Los miniagujeros negros producidos durante el Big Bang se habrán evaporado a menos que su masa inicial fuera más de 5 veces 10 a la 11 potencia de gramos: 500 000 000 000 gramos. La masa del planeta Tierra es de aproximadamente 5,97237 veces 10 elevado a 27 kilogramos de potencia o 5,97237 veces 10 elevado a 30 gramos de potencia. Entonces, la Tierra tiene una masa aproximadamente 1,194,4740,000,000,000,000 mayor que el agujero negro primordial menos masivo que podría sobrevivir hasta el presente.
Entonces, un pequeño agujero negro dentro de un planeta podría darle mucha más masa y aumentar la gravedad superficial y la velocidad de escape del planeta. Pero, por supuesto, el agujero negro absorbería la materia del planeta y crecería más y más masivamente. Eventualmente, puede llegar un momento en que lo que quede del planeta pueda colapsar repentinamente en el agujero negro.
Aquí hay un enlace a una pregunta sobre cuánto duraría un mundo si tuviera un agujero negro con la masa de la Tierra dentro.
La respuesta de Ash sugirió que un mundo podría durar miles de millones o billones de años con un agujero negro de masa terrestre en el centro. Entonces, si Ash tuvo en cuenta correctamente todos los factores, aumentar la velocidad de escape de los mundos pequeños al colocar agujeros negros naturales o artificiales de la masa correcta dentro de ellos no debería destruir esos mundos en el corto plazo.
Eso evita el problema de que la materia degenerada o el neutronio se expandan para convertirse en materia de densidad normal si se eliminan de las estrellas enanas blancas o de las estrellas de neutrones.
Los físicos han imaginado muchas formas de materia exótica. Es posible que algunas de esas formas de materia exótica existan, o puedan fabricarse, y puedan ser estables cuando están rodeadas de materia "normal", y algunas de esas formas de materia exótica podrían ser mucho más densas que la materia normal y, por lo tanto, útiles para aumentando las velocidades de escape de los mundos pequeños.
El uso de estas formas hipotéticas de materia exótica evitaría la tendencia de la materia degenerada y el neutromio a expandirse cuando se eliminan de altas presiones, y eliminaría el problema de los miniagujeros negros que absorben lentamente la materia de cualquier mundo en el que puedan estar dentro.
Una forma de materia exótica que probablemente existe es la materia oscura.
La materia oscura es una forma hipotética de materia que se cree que representa aproximadamente el 85% de la materia del universo. 1 Varias observaciones astrofísicas, incluidos los efectos gravitatorios que las teorías aceptadas de la gravedad no pueden explicar a menos que haya más materia presente de la que se puede ver, implican la presencia de materia oscura. Por esta razón, la mayoría de los expertos piensan que la materia oscura es abundante en el universo y ha tenido una fuerte influencia en su estructura y evolución. La materia oscura se llama "oscura" porque no parece interactuar con el campo electromagnético, lo que significa que no absorbe, refleja ni emite radiación electromagnética (como la luz) y, por lo tanto, es difícil de detectar. 2
https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter
La materia oscura es probablemente algún tipo o tipos aún desconocidos de partículas subatómicas. Dado que la materia oscura reacciona a la gravedad, los cuerpos astronómicos podrían capturar materia oscura para aumentar su masa, aunque se cree que la materia oscura evita agruparse y formar objetos más grandes. Por lo tanto, presumiblemente, los objetos astronómicos no podrían adquirir o retener mucha materia oscura dispersa.
Observo que los miniagujeros negros podrían resolver el problema de darle a un mundo suficiente masa para tener suficiente velocidad de escape para retener una atmósfera y al mismo tiempo tener una gravedad superficial lo suficientemente baja como para ser habitable para los humanos.
Imagine un mundo del tamaño, densidad y masa de la Luna de la Tierra, que adquiere un mini agujero negro con muchas veces esa masa, por lo que juntos el mundo y el agujero negro en su interior tienen la misma masa que la Tierra, con el radio de la Luna, 1.737,4 kilómetros.
Tal mundo tendría una velocidad de escape de 21,42 kilómetros por segundo y una gravedad superficial de 13,47 g.
Si reduciéramos la masa a 0,2 veces la masa de la Tierra, la velocidad de escape bajaría a 9,58 kilómetros por segundo, bastante aceptable, y la gravedad superficial bajaría a 2,69 g, menos aplastante pero igualmente peligrosa para los humanos.
Si redujeras la masa a 0,1 veces la masa de la Tierra, la velocidad de escape bajaría a 6,77 kilómetros por segundo, lo que probablemente sería adecuado para retener una atmósfera, y la gravedad superficial bajaría a 1,35 g, lo que sería muy incómodo para la habituación humana a largo plazo.
Si redujeras la masa a 0,08 veces la masa de la Tierra, la velocidad de escape bajaría a 6,059 kilómetros por segundo, lo que probablemente sería adecuado para retener una atmósfera, y la gravedad superficial bajaría a 1,08 g, lo que sería tolerable. para residencia de larga duración.
En el caso de un objeto tan grande como la Luna, con un radio de 1.737,4 kilómetros, es posible diseñar una masa para ese objeto que produzca una velocidad de escape apenas aceptable y una gravedad superficial aceptable.
Pero con mundos más pequeños que ese, la masa necesaria para una velocidad de escape lo suficientemente grande producirá una gravedad superficial peligrosa e insoportable para los humanos.
Pero si un pequeño mundo de materia ordinaria tiene un mini agujero trasero en su centro para aumentar la masa, también puede ser orbitado por un grupo de mini agujeros negros mucho menos masivos. Si esos muchos agujeros negros menos masivos orbitan debajo de la exosfera donde la atmósfera del mundo escapa al espacio, su gravedad se sumará a la otra gravedad y aumentará la velocidad de escape, lo que permitirá que el mundo retenga la atmósfera por más tiempo.
Pero la gravedad de esos miniagujeros negros que orbitan sobre la superficie empujaría hacia arriba y contrariaría la gravedad del mundo en sí y el agujero negro dentro de él, y así podría, en algunas configuraciones, reducir la gravedad de la superficie del mundo a un nivel aceptable. .
Entonces, si una sociedad avanzada puede encontrar o fabricar miniagujeros negros con las masas requeridas, o quizás formas estables, duraderas y de alta densidad de materia exótica, podrían ser capaces de dar incluso al planeta, la luna, el asteroide u otro mundo más pequeño, ambos. una velocidad de escape lo suficientemente alta y una gravedad superficial lo suficientemente baja para ser habitable.
Y por supuesto si una sociedad ha avanzado lo suficiente en ciencia y tecnología, la gravedad natural producida por la presencia de masa no sería necesaria. En algunas historias de ciencia ficción, algunas sociedades avanzadas pueden generar gravedad artificial sin la presencia de masa. Y algunos escritores podrían considerar que la gravedad generada está demasiado lejos del nivel de dureza de su historia de ciencia ficción, y otros escritores podrían considerar aceptable la gravedad generada.
https://tvtropes.org/pmwiki/pmwiki.php/SlidingScale/MohsScaleOfScienceFictionHardness
La legión del espacio es una novela de ciencia ficción del escritor estadounidense Jack Williamson. Originalmente fue serializado en Astounding Stories en 1934, luego publicado en forma de libro (con algunas revisiones) por Fantasy Press en 1947 en una edición de 2970 copias. Galaxy publicó una reimpresión del tamaño de una revista en 1950, seguida de un libro de bolsillo estándar de Pyramid Books en 1967.
https://en.wikipedia.org/wiki/La_Legion_del_Espacio
Como ingenieros planetarios, los Ulnars contribuyeron plenamente a esa nueva ciencia que, con generadores de gravedad, atmósferas sintéticas y controles climáticos, finalmente podría transformar un asteroide helado y rocoso en un pequeño paraíso.
Pagina 12.
La diminuta luna interior de Marte, un trozo de roca de menos de veinte millas de diámetro. diámetro, siempre había estado en manos de los Ulnars, por derecho de reclamación. Equipando la masa pedregosa y estéril I con un sistema de gravedad artificial, atmósfera sintética y "mares" de agua artificial, plantando bosques y jardines en suelo fabricado con productos químicos y piedra desintegrada, los ingenieros planetarios habían transformado en un espléndido paraíso privado. bienes.
pag. 38
Entonces, en el universo ficticio de La Legión del Espacio , decenas, cientos y tal vez miles de mundos en el sistema solar habían sido terraformados para ser habitables por los humanos. Dado que la mayoría de ellos eran demasiado pequeños para tener suficiente velocidad de escape, especialmente si los mundos tan pequeños como Phobos eran comúnmente terraformados, los generadores de gravedad debieron usarse para dar a los mundos más pequeños suficiente velocidad de escape para mantener sus atmósferas artificiales.
Y, por supuesto, el problema con el uso de generadores de gravedad artificial es que la cantidad de gravedad generada necesaria para dar a un mundo de un tamaño específico una velocidad de escape lo suficientemente alta probablemente sería demasiado para darle una gravedad superficial lo suficientemente baja como para ser soportable.
Jack Williamson vivió hasta 2006, y me pregunto si alguna vez se dio cuenta de la diferencia entre la gravedad de la superficie y la velocidad de escape y se dio cuenta de que había una falla en la descripción de la terraformación en The Legion of Space (1934 , 1947).
Y posiblemente la forma de evitar esa falla con la gravedad generada sería cavar un pozo en el centro de un mundo pequeño y construir un gran generador de gravedad artificial en el centro, que generaría suficiente gravedad para crear suficiente velocidad de escape, y también posicionar generadores de gravedad más pequeños en órbita baja alrededor del pequeño mundo. La gravedad generada por los generadores orbitales más pequeños se sumaría a la gravedad en la exosfera sobre ellos y aumentaría la velocidad de escape del mundo, mientras que reduciría la gravedad superficial debajo de ellos en la superficie, a niveles cómodos.
Y debo decir que estoy un poco orgulloso de haber identificado el problema de los requisitos conflictivos de velocidad de escape y gravedad superficial y luego haberlo resuelto ayer, 24 de enero de 2022.
bueno, al menos lo resolví en un universo ficticio donde están disponibles mini agujeros negros de las masas correctas o generadores de gravedad artificial.
mar. 25 de enero de 2022.
Mi propia pregunta es sobre la construcción artificial de un sistema solar donde muchos o todos los planetas, lunas, etc. sean habitables, a veces incluso habitables para los humanos, a pesar de las distancias de esos objetos desde su estrella similar al Sol y los diámetros y masas de esos objetos son los mismos que conocían los astrónomos antes de la era espacial, cuando se escribían historias de ciencia ficción ambientadas en el "Viejo Sistema Solar".
En muchos casos, los diámetros y las masas de esos planetas, lunas y otros objetos no se conocían con mucha precisión cuando se escribieron historias tipo "Antiguo Sistema Solar" antes de la era espacial, por lo que deja un rango significativo de valores posibles para elegir.
Pero incluso teniendo en cuenta tal incertidumbre, estaba claro que había y hay miles de objetos en nuestro sistema solar que no tienen suficiente diámetro, masa o densidad para tener suficiente velocidad de escape para retener atmósferas durante miles de millones, millones o miles de años. . Hay millones de objetos que solo podrían retener una atmósfera por segundos.
Así que no valdría la pena que una sociedad avanzada terraformara esos mundos y les diera atmósferas respirables si esas atmósferas no duraran lo suficiente.
Entonces, en mis dos respuestas anteriores a mi propia pregunta, discutí varios métodos más o menos plausibles, e incluso más o menos posibles, para aumentar las masas y densidades de los pequeños objetos del sistema solar para aumentar sus velocidades de escape y permitirles retener atmósferas por mucho tiempo. suficiente para los propósitos de las personas que les dan esas atmósferas.
Y sugerí que en algunas historias de ciencia ficción sería posible usar generadores de gravedad artificiales para darle a un mundo mucha más gravedad de la que le daría la masa real del mundo.
Y sugerí formas de sortear el problema de que, para muchos diámetros de mundos, la cantidad de gravedad natural o generada artificialmente necesaria para darles suficiente velocidad de escape para retener las atmósferas durante el tiempo suficiente también les daría gravedades superficiales mucho más fuertes de lo que los humanos podrían sobrevivir. .
Y ahora, en esta respuesta a mi propia pregunta, sugiero un método más simple para dar a los mundos pequeños la capacidad de retener una atmósfera artificial durante el tiempo suficiente.
Ahora cito mi respuesta de otra pregunta:
¿Cuánto tiempo puede este planeta mantener su atmósfera?
Primera parte de seis.
Aquí hay otra respuesta a la pregunta sobre la longitud de un planeta: un planeta con un radio de 2142 kilómetros, una masa de 6,594 X 10 los 23 kilogramos de potencia o 0,1104084 la masa de la Tierra y, por lo tanto, una gravedad superficial de 0,98 g y una velocidad de escape. de 6,41 kilómetros o 3,983 millas por segundo- podría conservar su atmósfera.
En mi respuesta anterior escribí que si el oxígeno en la exosfera de la atmósfera del planeta, donde los gases escapan al espacio, tenía una temperatura de 1000 grados K o menos, y una velocidad cuadrática media de 1,25 kilómetros por segundo o menos, el planeta podría contener una atmósfera de oxígeno durante unos cien millones de años si tuviera una velocidad de escape de al menos 6,25 kilómetros por segundo.
Dado que su planeta tiene una velocidad de escape de 6,41 kilómetros por segundo, puede retener una atmósfera de oxígeno durante cien millones de años.
Mi respuesta anterior también decía que con el radio y la masa especificados en la pregunta, el planeta tiene una densidad total de 16,018949 gramos por centímetro cúbico, que es mucho más denso que la mayoría de los elementos naturales. Su planeta tendría que estar compuesto casi en su totalidad por uno de los elementos más densos conocidos, lo que sería poco probable que sucediera de forma natural.
Entonces, tal vez debería sugerir un método alternativo para permitir que un pequeño planeta con un radio de solo 2142 kilómetros retenga su atmósfera producida artificialmente durante largos períodos de tiempo, sin darle a ese planeta una masa adicional que requiera una densidad improbable.
Segunda parte: el principal error de Percival Lowell.
¿Cuál fue el gran error de Percival Lowell en su teoría de los canales marcianos?
Lowell creía que el planeta Marte estaba perdiendo agua lentamente. Las moléculas de vapor de agua en la atmósfera superior se habrían descompuesto por rayos ultravioleta ultraviolentos en átomos de hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno ultraligero se movería demasiado rápido en comparación con la velocidad de escape de Marte y escaparía del planeta, nunca más para combinarse con oxígeno para producir más agua.
Este proceso ocurre en la atmósfera de la Tierra y probablemente fue la principal causa de la falta de agua en Venus y Marte.
Así que Lowell creía que los hipotéticos marcianos aprovecharían al máximo sus suministros de agua cada vez más escasos, distribuyendo agua de deshielo de los casquetes polares por todo el planeta con un sistema de canales, retrasando su inevitable destino.
Y aparentemente, Lowell nunca pensó que un mejor método para los marcianos sería evitar que el agua se perdiera de Marte deteniendo la descomposición de las moléculas de agua y el escape de hidrógeno de Marte.
¿Cómo pudieron los marcianos hacer eso?
¿Cómo evitarían los humanos que viven en hipotéticas bases lunares que el aire y el agua se escapen al espacio exterior? Construyendo bases lunares totalmente cerradas donde el aire y el agua no podrían salir y serían reciclados sin fin.
Entonces, los marcianos hipotéticos podrían haber resuelto el problema de la pérdida lenta de agua en Marte construyendo "bases lunares" cada vez más grandes y totalmente autónomas en Marte, quizás cubriendo finalmente todo Marte con un techo hermético para evitar el aire, especialmente el hidrógeno necesario para el agua. , de escapar.
Los astrónomos de la época de Lowell no tenían muy buenas vistas de Marte. No había forma de que pudieran saber si estaban viendo la superficie natural real de Marte o un techo planetario hecho de material más o menos transparente u opaco que cubría todo Marte y retenía la atmósfera.
Tercera parte: El techo del mundo.
Entonces, posiblemente los humanos en tu historia decidan terraformar un pequeño planeta con un radio de 2142 kilómetros que no tiene la densidad extrema que pides. 2.142 kilómetros es un poco menos que el radio de Calisto (2.410 kilómetros), que tiene una velocidad de escape de 2.440 kilómetros por segundo. Pero Calisto tiene una densidad muy baja en comparación con la Tierra. Mercurio es un poco más grande (2.439 kilómetros) pero tiene una densidad mucho más cercana a la densidad de la Tierra y tiene una velocidad de escape de 4,25 kilómetros por segundo.
Por lo tanto, es posible que sus humanos encuentren un planeta con un radio de 2142 kilómetros que sea lo suficientemente masivo y denso como para tener una velocidad de escape de aproximadamente 4,00 kilómetros por segundo, sin que el planeta tenga un núcleo hecho de oro o algún otro raro. elemento. Y esa podría no ser una velocidad de escape lo suficientemente alta como para retener la atmósfera rica en oxígeno artificial que planean producir cuando terraforman ese planeta durante el tiempo suficiente.
Para que pudieran construir un techo sobre todo el planeta, con esclusas de aire gigantes para permitir que las naves espaciales aterricen. Y llene el espacio debajo del techo con la atmósfera artificial que producen. Ese sería un proyecto masivo, pero terraformar un planeta es un proyecto masivo.
Cuarta parte: Un techo de nanomáquinas.
Recuerdo una vez que miré, pero no leí, una novela de ciencia ficción de Arthur C. Clarke y un colaborador. Ese podría ser el que menciona formas de vida en el espacio que evolucionan para atacar y consumir partes de naves espaciales. De todos modos, en esa historia la Luna había sido terraformada y se le había dado una atmósfera respirable. Para evitar que la atmósfera se escape al espacio, se construyó sobre la luna una especie de techo hecho de miles de millones de nano máquinas. Cada una de las diminutas nanomáquinas estaba vinculada a sus vecinas, y los espacios entre ellas eran más pequeños que las moléculas. Entonces, las partículas de aire que golpean el "techo" rebotan en lugar de escapar al espacio.
De acuerdo con la lista de megaestructuras teóricas de Wikipedia:
Quinta Parte: Techos Planetarios Soportados por Presión de Aire.
Shellworlds o paraterraformación son caparazones inflados que contienen aire a alta presión alrededor de un mundo sin aire para crear una atmósfera respirable.[8] La presión del aire contenido soporta el peso de la carcasa.
https://en.wikipedia.org/wiki/Megaestructura#Escala_planetaria
Un shellworld 1 3 es cualquiera de varios tipos de megaestructuras hipotéticas:
Un planeta o planetoide convertido en una serie de capas concéntricas parecidas a muñecas matryoshka sostenidas por enormes pilares. Un mundo caparazón de este tipo ocupa un lugar destacado en la novela Matter de Ian M. Banks.
Una megaestructura que consta de múltiples capas de capas suspendidas una encima de la otra por anillos orbitales respaldados por tecnología hipotética de flujo masivo. En teoría, este tipo de shellworld puede suspenderse sobre cualquier tipo de cuerpo estelar, incluidos planetas, gigantes gaseosos, estrellas y agujeros negros. El tipo más masivo de shellworld podría construirse alrededor de agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias.
Un dosel inflado que contiene aire a alta presión alrededor de un mundo sin aire para crear una atmósfera respirable. 4 La presión del aire contenido soporta el peso de la carcasa.
También se pueden crear mundos de capa completamente hueca a escala planetaria o mayor solo con gas contenido, también llamados mundos de burbujas o globos gravitatorios, siempre que la presión hacia afuera del gas contenido equilibre la contracción gravitatoria de toda la estructura, lo que no da como resultado una fuerza neta. en la concha La escala está limitada únicamente por la masa de gas encerrada; el caparazón puede estar hecho de cualquier material mundano. El caparazón puede tener una atmósfera adicional en el exterior.[5][6]
https://en.wikipedia.org/wiki/Shellworld
Tener el techo de un mundo de conchas sostenido por la presión del aire no es una fantasía descabellada.
Una estructura sustentada por aire (o inflada por aire) es cualquier edificio cuya integridad estructural deriva del uso de aire presurizado interno para inflar una cubierta de material flexible (es decir, tela estructural), de modo que el aire sea el soporte principal de la estructura, y donde el acceso es a través de esclusas de aire.
https://en.wikipedia.org/wiki/Air-supported_structure
Algunas estructuras bastante grandes son sustentadas por aire, aunque son mucho más pequeñas que las capas sustentadas por aire alrededor de un asteroide completo o alrededor de un planeta completo. Pero cualquier historia que involucre la terraformación de un planeta implica megaproyectos.
Sexta parte: Campos de fuerza.
En algunas historias de ciencia ficción, los campos de fuerza de varios tipos pueden tener varios usos prácticos. Tal vez en algunas historias, los campos de fuerza podrían evitar que las moléculas de gas escapen de mundos diminutos que no tienen suficiente velocidad de escape.
Esos escudos de fuerza podrían hacer imposible que las naves espaciales aterricen o despeguen. O podría haber bolsas de aire gigantes que sobresalgan a través de los escudos de fuerza en los que las naves espaciales pueden despegar y aterrizar. O tal vez los campos de fuerza detengan el movimiento de partículas a la velocidad de los gases atmosféricos, pero permitan que las naves espaciales aterricen y despeguen si viajan más rápido o más rápido. más lento que los gases atmosféricos. Por ejemplo, la historia clásica de Isaac Asimov "¡No final!", Astounding Science Fiction , octubre de 1941, involucra un campo de fuerza que puede contener moléculas de aire.
https://archive.org/details/Astounding_v28n02_1941-10/page/n47/mode/2up?view=theater
L. holandés
gatocobre
John
golosinas