¿Cuáles son las implicaciones arquitectónicas, de diseño, etc. de los terremotos en un planeta bola de nieve?

Gruesas capas de hielo de un kilómetro de ancho cubren la gran mayoría de este planeta. La nieve es comparativamente limitada, porque hay lugares limitados donde algo se derrite y vuelve a entrar en el ciclo del agua. Las capas de hielo descansan tanto en los "continentes" ocultos como en un océano mayormente oculto. El núcleo del planeta sigue activo. Me imagino que esto conduciría a placas tectónicas.

Estaba diseñando los lugares donde viviría mi civilización, cuando me di cuenta de que también tendrían que tener en cuenta eventos poco frecuentes como terremotos y volcanes en el diseño de edificios (además de cosas como aislamiento, lidiar con climas extremos, etc.). Luego me di cuenta de que en realidad no sé cómo se propagarían los terremotos a través de una gruesa capa de hielo/nieve. Me imagino que si tienes una fina capa de hielo en un continente, podría funcionar igual que un terremoto normal, y con una fina capa de hielo en el océano, podría romperse como un cristal (aunque sin un tsunami en la superficie). Supongo que en zonas con nevadas también tendrás riesgo de avalanchas. Pero aparte de eso, no sé cómo una gran cantidad de hielo/nieve actuaría de manera diferente a, digamos, roca. ¿Usted me podría ayudar por favor?

En cuanto al sabor, esta civilización tiene acceso a tecnología futurista, pero prefiere, siempre que sea posible, trabajar con la naturaleza que la rodea en lugar de en su contra. Su solución ideal sería una de bajo consumo energético. El hierro también es algo escaso.

¡Gracias!

curiosamente relacionado: había calculado la estabilidad del hielo aquí

Respuestas (4)

Para empezar, algunas suposiciones. Por 'milla de ancho', asumo que te refieres a una milla de profundidad, o espesor, de arriba a abajo.

También asumo que la temperatura nunca sube más de unos pocos grados por encima del punto de congelación, por lo que no hay días de 'derretimiento de nieve'. La nieve existente es relativamente permanente.

No aclaras, pero quizás sea evidente que hay una atmósfera alrededor del planeta, que 'amortigua' los impactos de meteoritos. Este no es un planeta con marcas de viruela como la luna.

Usted establece una suposición sobre las placas tectónicas, pero no menciona si estas placas se mueven y chocan lo suficiente como para formar cadenas montañosas. Sin embargo, menciona volcanes. Entonces la pregunta está abierta, si este planeta tiene altas cadenas montañosas. Sin cadenas montañosas, no hay avelanchas y, lo que es más importante, nada que bloquee los vientos. Sospecho que la superficie sería como el desierto de Arabia, solo que con nieve, no arena. En realidad, probablemente como la Antártida. Un paisaje en constante cambio, con enormes ventisqueros formándose y decayendo, siempre cambiando.

También creo que estos residentes tendrían que ser capaces de minar extensivamente, ya que parece que la minería es la única forma de obtener cualquier tipo de materia prima. ¿Quizás viven en estas minas?

Y. por último, como el material más abundante que tenéis para construir es nieve, y tal vez pescado y huesos de animales y pieles de animales, aparte de todo lo que puedan extraer.

Dadas estas suposiciones, me parecería que su mayor problema con los terremotos sería la licuefacción de la nieve. Sacudir la nieve de un lado a otro rápidamente provocaría el derretimiento, y este derretimiento convertiría la nieve en aguanieve, o incluso en agua. Piensa: inundaciones y hundimientos masivos, una gran nivelación del paisaje. Las colinas y los valles de los ventisqueros se anulan entre sí. En tal escenario, los barcos o estructuras completamente flotantes serían el hábitat preferible. Edificios que podrían ser movidos o remolcados a otro lugar.

Por otra parte, hablando de la Antártida ,

Esa sensación de improvisación continuó durante décadas. En 1956, la Royal Society fundó la Estación de Investigación Halley, pero la instalación estaba cubierta de nieve en 1961 y se cerró en 1968. Un reemplazo, Halley II, se reforzó con soportes de acero, pero su vida útil fue aún más corta, desde 1967 hasta 1973. Halley III duró 11 años, Halley IV durante nueve y Halley V durante casi 15, y cada esfuerzo de reconstrucción presentaba una empresa costosa y operativamente compleja.

Cuando, en 2005, Halley necesitó reconstruirse nuevamente, el British Antarctic Survey, que opera la huella antártica del Reino Unido, adoptó un enfoque novedoso. Con la esperanza de evitar otro proyecto de rápida sucesión, Survey se asoció con el Instituto Real de Arquitectos Británicos para patrocinar un concurso de diseño. El ganador, Hugh Broughton Architects, diseñó Halley VI para que durara al menos 20 años.

Además de ser visualmente impactante, Halley VI proporciona a los investigadores un entorno de vida y trabajo más espacioso y cómodo. Está colocado sobre pilotes hidráulicos, lo que permite a los operadores levantarlo para evitar acumulaciones de nieve. Y si es necesario mover toda la estación (se asienta sobre una plataforma de hielo a la deriva), los esquís en la base de esos pilotes lo hacen posible.

“Antes, estos proyectos solo se trataban de protegerse del clima”, dijo Broughton. “A los ingenieros se les decía: 'Este es el clima, esta es la velocidad del viento, estas son las restricciones'. Pero ahora estos proyectos tratan sobre el uso de la arquitectura como un medio para mejorar tanto el bienestar como la eficiencia operativa”.

La técnica de los zancos sobre esquís también sería la solución perfecta para los terremotos, siempre que los esquís pudieran 'flotar' (esquís de pontones).

Sin embargo, estos edificios ciertamente NO fueron hechos con materiales indígenas.

Esperaba una variedad de tipos de terreno sobre la superficie del planeta, por lo que su respuesta me ayudó más debido a la variedad que abarca. La licuefacción de la nieve es nueva para mí y bastante increíble. ¡Tampoco me había dado cuenta de lo efímeros / experimentales que son los edificios en la Antártida! De mucha ayuda.
"Lo que hizo que nuestro enfoque fuera tan original fue que tuvimos en cuenta el hecho de que la nieve en ese tipo de avalanchas se comporta como un sólido y un fluido", explica Gaume. cienciadaily.com/releases/2018/08/180803103305.htm

Demos un paso atrás antes de responder a su pregunta.

El hielo es un material de base pobre para construir estructuras permanentes sobre él.

Dado que tiende a deslizarse bajo carga, todo lo que construya sobre él tarde o temprano se deformará y destruirá debido al desplazamiento diferencial. Por lo tanto, no construirá nada más grande o más duradero que un iglú o una tienda de campaña.

Tus grandes edificios estarán cimentados sobre roca.

Necesitarán mucha tierra firme para cultivar alimentos, a menos que vivan completamente de peces. Incluso si viven completamente de los peces, es probable que aún necesiten mucha tierra para cultivar otras cosas, como árboles para madera y plantas para forraje, madera, medicinas y mucho más (pegamentos, perfumes, limpiadores, jabones, resinas, etc.).

Si tuvieran un área grande pero aún limitada de tierra disponible, podrían administrar e incluso expandirse sobre el hielo en algunas áreas de manera temporal. Podría ser posible construir una plataforma "flotante" de algún tipo de madera que no se hundiera en el hielo o que no se hundiera tanto debido a los efectos de la flotabilidad.

Dichas estructuras tendrían que ser livianas (piense en madera, no en piedra), pero no es necesario que se parezcan ni remotamente a un barco. Más como una balsa en la superficie con pequeños edificios ligeros. Habría que pensar en la flotabilidad (piense en los barcos), los problemas de aplastamiento por el hielo (piense en la distribución del peso) y la caída de nieve, cualquiera de los cuales debería eliminarse.

En cuanto al riesgo de terremotos, me imagino que el hielo se fracturaría de manera similar a la roca de alguna manera con fallas y grietas, pero estas podrían erosionarse más fácilmente o llenarse con hielo arrastrado por el viento a menos que la actividad tectónica sea muy alta.

Gracias. Esperaba invernaderos / granjas de hongos / tanques de algas para los grandes asentamientos. Estoy manteniendo la población en decenas de miles, y habrá algunas actividades de cazadores-recolectores. ¡Me gusta la idea de la balsa! Pero no estoy seguro de cómo se compararía con los otros dos diseños principales que he encontrado: iglús y casas sobre pilotes (como algunas bases de investigación en la Antártida). Supongo que la principal debilidad sería la debilidad contra los vientos fuertes (aunque uno podría explotar eso...) y podría equilibrarse teniendo algunos puntos de anclaje, similar al concepto de zancos pero bajo el hielo...
Los iglús bien podrían usarse como pequeños refugios temporales. Las estructuras de hielo más grandes probablemente sufrirían un eventual hundimiento ya que el peso se concentraría en las paredes. También se puede utilizar un enfoque mixto mediante el uso de un terraplén de hielo/nieve a favor del viento de la vivienda para que actúe como protección contra el viento. Los zancos funcionarían pero se hundirían continuamente. los invernaderos requerirían acceso a una industria de fabricación de vidrio con materias primas y altas temperaturas. Las personas pueden vivir del pescado sin otras fuentes de nutrición si es necesario. Es probable que pequeñas cantidades de carbohidratos puedan causar problemas de salud.

Es posible que esto ni siquiera sea un problema, ya que es completamente posible tener un continente sin ninguna actividad geológica importante debido a dónde se encuentran los límites de las placas. Australia es el continente geológicamente más inerte de la Tierra, porque se encuentra en el centro de la placa Astraliana, que tiene todos sus límites lo suficientemente lejos del mar como para que la actividad sísmica y volcánica no viaje a ninguna parte del continente terrestre. Nueva Zelanda (que técnicamente también es un continente, aunque la mayor parte de la parte continental de la placa Zealandia está sumergida) está mucho más cerca de un límite de placa y, por lo tanto, tiene terremotos poco frecuentes.

En este punto, la única forma de tener actividad geológica es tener lo que se llama Hot Spots, que no son propensos a grandes cadenas montañosas (Hawái es la más famosa y la más inusual. Debido a la actividad volcánica altamente activa, las islas de Hawái son una serie de montañas formadas por un solo volcán a medida que la placa del Pacífico se movió con el tiempo. La isla grande de Hawái es la única que tiene un volcán, aunque todas las islas de la cadena fueron formadas por ese volcán, las otras se han movido fuera del punto caliente. y ya no son capaces de hacer erupción. Esta es una excepción. El Parque Nacional de Yellowstone es otro punto caliente, pero no está en erupción con la frecuencia de Hawái, que ha estado en erupción sin parar desde la década de 1980).Las famosas aguas termales de Yellowstone son alimentadas por este volcán y, si alguna vez entra en erupción con todo su potencial, tendrá un efecto cataclísmico en la vida en este planeta (no sería un efecto de extinción importante, pero dado que el medio oeste de EE. UU. será devastado, no habrá una gran escasez mundial de alimentos).