¿Cuánto tiempo lleva la terraformación si tienes que construir el planeta a partir de asteroides?

Me gustaría establecer una historia en nuestro sistema solar con la Tierra y los planetas interiores que se vuelven inhabitables y se requiere un nuevo planeta. Si los seres humanos decidieran construir un mundo haciendo ligeras desviaciones a los asteroides en el cinturón de asteroides principal, los asteroides troyanos y el cinturón de Kuiper hasta que comiencen a unirse, y continuar agregando asteroides hasta que tengan un planeta del tamaño de la Tierra, y luego terraformar el mundo resultante, ¿cómo estimaría cuánto tiempo es probable que tome esto?

Creo que está claro que tomaría demasiado tiempo si la razón fuera el impacto inminente de un cometa con la Tierra, pero ¿qué pasa con la planificación para la expansión del sol que hace que la Tierra sea inhabitable? ¿Serían suficientes unos cientos de miles de años para preparar y preparar un nuevo planeta para la vida?

Estoy interesado en qué diferentes factores afectarían el tiempo que esto tomaría:

  • ¿Cuánto pueden proporcionar las tres fuentes de asteroides mencionadas? ¿Hay algún elemento que deba obtenerse de otro lugar y aumentar el tiempo esperado?
  • En particular, ¿liberarían los asteroides suficiente gas mientras se fusionan para proporcionar una atmósfera, o sería necesario redirigirlo desde otro lugar?
  • ¿Necesitaría el planeta comenzar a fundirse o podría reducirse el tiempo requerido eligiendo ángulos de aproximación para los asteroides entrantes para que entren en espiral y generen menos calor en el impacto?
@guildsbounty He publicado en meta para ver una discusión sobre si es útil dejar esta pregunta como está, con su respuesta explicando que no hay suficiente masa. A continuación, se podrían formular ideas alternativas como preguntas alternativas.
Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat .
Si puede mover una masa terrestre de asteroides hacia adentro desde la nube de Oort para construir un nuevo planeta, puede mover mucho más fácilmente una masa terrestre de la Tierra (o Venus, si todavía está usando la Tierra) hacia afuera desde el Sol hasta está de vuelta en la zona habitable.

Respuestas (6)

¿De asteroides? no puedo hacerlo

Para llegar a la Tierra, necesitas

5.97 ∗ 10 24 k gramo

Se estima que la masa total del cinturón de asteroides tiene una masa máxima de

3.2 ∗ 10 21 k gramo
Agregando los asteroides troyanos, obtienes un adicional
6.4 ∗ 10 20

Agregue la masa máxima estimada del cinturón de Kuiper (que está a más de 30-55 UA de distancia del sol, y eso plantea un problema completamente diferente) y obtendrá un aprox.

5.97 ∗ 10 23 k gramo

Suma todas tus masas, obtienes

6.0084 ∗ 10 23 k gramo

Que es sólo el 10,06% de la masa de la Tierra.

Si va a manejar esto... tendrá que ir hasta la Nube de Oort, de la que en realidad no sabemos nada, y está situada entre 2000 AU y 50 000 AU de distancia de el sol. Suponen que hay alrededor de 5 Tierras de materia por ahí. Solo por un sentido de escala... eso pone el límite superior de su distancia a 0,79 años luz, con su borde exterior teórico a 3,16 años luz de distancia.

Ah, y para complicar aún más las cosas... los asteroides son generalmente rocas muertas e inertes. Muy poco en cuanto a gases a bordo. Y ya no hay suficientes cometas navegando activamente por el sistema solar para ofrecer eso. de nuevo, tendrías que ir a la Nube de Oort, o extraer material de otros planetas. (Como Marte, Marte parece tener agua)

Respuesta interesante (+1 por bien pensado) ... ¿de dónde obtuviste la masa estimada del cinturón de Kuiper?
Wikipedia y un poco de matemáticas. Del artículo sobre el cinturón de Kuiper: The total mass is estimated to range between a 25th and 10th the mass of the Earth with some estimates placing it at one thirtieth of an Earth mass.opté por la estimación más generosa (1/10 de la masa de la Tierra) y simplemente multipliqué la masa de la Tierra por 0,1
¿Podemos empezar con la Tierra? ¿Luna? ¿Venus? ¿Marte? ¿Plutón? Estos tienen un poco de peso para ellos, después de todo.
@TheNate Si vamos a canibalizar otros planetas, seguro... eso es definitivamente posible. Pero la pregunta que se hizo no incluye eso como posibilidad.
Bueno, ya demostraste que la respuesta literal a la pregunta es "infinito", y la idea de que los planetas son inhabitables realmente no sugiere que sean peores puntos de partida que una roca sin vida, así que me imagino que es un juego justo.
@TheNate ¿Juego limpio? Sí, claro... pero creo que sería más adecuado como una pregunta diferente e independiente, en lugar de tratar de ampliar esta respuesta en los comentarios. :)

Creo que estás subestimando la inmensidad del espacio con esta pregunta... pero creo que también estás pensando un poco "centrado en la tierra" al plantear esta pregunta. En última instancia, la Tierra es mucho menos en lo que respecta a la usabilidad y la relación de masa, y no es tan ideal.

  1. Los objetos en el cinturón de asteroides tienen un promedio de alrededor de 600,000 millas de distancia entre sí... aproximadamente 20 veces la circunferencia total de la tierra. Eso es mucho esfuerzo incluso para comenzar a juntar algunos de ellos.

  2. El cinturón de Kuiper está a una distancia asombrosa. Si tomaras el sol y lo redujeras al tamaño de una toronja, Plutón sería un pedazo de polvo microscópico a unos 30 metros de distancia (la imagen del espacio y los planetas que nos enseñan en los libros de texto funciona mal... distorsiona el tamaño de una percepción si cree que plutón y el sol podrían representarse alguna vez en una hoja de papel). ¿Podría obtener más masa del cinturón de Kuiper si considerara a Plutón / Caronte como parte del cinturón de Kuiper? La cantidad de esfuerzo para reunir estos objetos a esta distancia aquí podría trasladar a toda la raza humana a un nuevo sistema y viceversa.

  3. Este proyecto abarca varios. incluso cientos, de generaciones. ¿De verdad crees que la humanidad podría emprender un proyecto que requiere varias generaciones de seres humanos para trabajar como uno continuo, con los beneficios que se cosecharán en algún resumen mi bisnieto podría vivir? Por lo general, nos rebelamos en 1-2 generaciones, y mucho menos en cientos.

  4. Una esfera de dyson, o variaciones (¿anillo de dyson?) Proporcionan una proporción mucho mejor de masa a espacio utilizable. Reorganizar los asteroides en un anillo alrededor del sol tendría mucho más sentido en cuanto a masa utilizable que intentar formar un planeta.

Contrapropuesta. ¿Por qué empezar de cero? ¿Por qué no comenzar con una de las lunas de Júpiter o Saturno? No estoy seguro de cuál sería la nueva zona habitable (alguien con más conocimientos sobre astrofísica probablemente pueda decírtelo). Pero eso le daría un mejor comienzo. Tanto Ganímedes como Titán son solo un poco más pequeños (al menos en una escala cósmica) que Marte y un poco más grandes que Mercurio.

O, si la tecnología de su historia lo permite, comience con más de una. Ganímedes, Calisto e Io por su masa (junto con todos los asteroides) y Titán por su atmósfera de nitrógeno. Agregue suficiente de las otras lunas (y Plutón), y debería obtener algo más grande que Marte.

Construya una "Sonda Von Neuman" que básicamente sea un "insecto social como robot" que haga dos cosas:

  • Se replica a sí mismo usando la materia disponible (para generar la energía requerida) y "como un bloque de construcción propio" que

  • Reúna asteroides o cualquier material del sistema solar disponible para ellos de acuerdo con el plan.

Dado que sus números aumentaron exponencialmente como (2-4-8-16-32-64-128-256-512-1024) solo importa la energía disponible y la "materia", no el tiempo...

En nuestro sistema solar (al que la pregunta implica restringirse) no hay suficiente material para que esto funcione. Además, ¿realmente podrías hacer un planeta con las sondas de von Neumann? :-)
Ok, tienes que dejarnos un asunto intacto :). O tienes que considerar comerte tus sondas :). Mejor aún, recíclelos de nuevo en materia utilizable que agregue su peso muerto al cuerpo planetario deseado. No estoy seguro, pero si Einstein tenía razón (Energía = masa x cuadrado de la velocidad de la luz), debería quedar suficiente materia para construir cuerpos planetarios, incluida la materia desperdiciada para las sondas más la energía de la materia desperdiciada para crecer-alimentarlos-trabajarlos.
En una escala más pequeña, los microbios y otros organismos (incluidos los humanos) lo hacen todos los días. Reúnen "materia" (de su entorno) y energía (principalmente del sol) cambian físicamente su entorno (moviendo un grano de arena) se replican (casi) y liberan su "materia" al morir. Pero los organismos del planeta Tierra carecen de un "objetivo común" impreso genética y conductualmente, como construir un agujero de 1000 millas de ancho en los casquetes polares. Si hubiera uno. Estoy muy seguro de que se hizo hace miles de millones de años. Creo que la idea se puede reducir a "objetivo común" y "energía disponible".
Su escritorio podría estar construido con los restos materiales de una "Sonda de Von Neuman" en particular llamada árbol. Por lo tanto, puede usar sus sondas como un componente básico de cualquier cosa que se adapte a sus necesidades.
Los "arrecifes de coral" son otra cosa "construida por von Neuman-sondas-con-ellos-mismos" en las que se pueden construir ciudades o se pueden ver desde el espacio.
Incluso si hubiera suficiente materia disponible, necesitaría tener sus muchas órbitas diferentes en una sola, lo que requeriría una gran cantidad de cálculos. Mover cosas en la superficie de un planeta es bastante simple: las hormigas son un ejemplo de criaturas simples que hacen esto. Reorganizar las órbitas requeriría una población de científicos de cohetes robóticos, por lo que parece que requiere resolver el problema de la inteligencia artificial en lugar de solo robots sociales a nivel de insectos.
Una vez más, el cálculo no importa, solo importa la energía. Incluso los estándares de hoy en día, esos cálculos son subsegundos. El cálculo no necesita inteligencia, necesita un circuito adecuado. Mover cosas en el espacio es mucho más simple que mover cosas en la superficie de cualquier planeta.

Allí ya habría un planeta, pero la gravedad de Júpiter lo impide. Destroza el planeta antes de que pueda suceder. Esto incluso sucedería si trajeras materia adicional. Todo lo que tendrías es un cinturón de asteroides ligeramente más grueso.

Me interesaría escuchar alguna evidencia para esta afirmación.

Las consideraciones clave son:

  1. El total de materiales necesarios, sin ser demasiado quisquilloso, es aproximadamente 5,97∗10^24 kg de roca, 1,4 × 10^21 kg de agua y 5,1480 × 10^18 kg de gases volátiles para una atmósfera. Esa es una gran pregunta, especialmente el sustrato rocoso; No estoy seguro de que haya suficiente material de construcción en el sistema exterior, incluidas las lunas rocosas, para suministrar tanto material.
  2. Fuerza del material a granel, ¿qué tan sólidos son los objetos con los que estás construyendo este mundo? Esto dicta el empuje que puede aplicar al moverlos y, por lo tanto, qué tan rápido puede mover el material. Esto no solo será desconocido hasta que salgas y comiences a jugar con cometas, etc., sino que también será muy variable, ya que los cuerpos de apariencia idéntica serán órdenes de magnitud separados en propiedades materiales.
  3. ¿Hasta dónde debe llegar el material? Implícito en esto está la necesidad de encontrar una ubicación estable para construir, personalmente buscaría adaptar un planeta existente como Marte o una luna joviana, tal vez Ganímedes. Cualquier esfuerzo en el cinturón de asteroides estará plagado de colisiones no deseadas y se enfrentará a la interrupción de los campos magnéticos y gravitacionales de Júpiter cuando se acerque más al área de trabajo. No es que no se pueda hacer allí, es solo una molestia.
  4. Combinando las respuestas de 2. y 3. le da el tiempo de viaje promedio por paquete, ahora necesita calcular cuántos paquetes necesita, ¿qué tamaño tienen los cuerpos que está usando para la construcción?
  5. Por último, ¿cuántos barcos están haciendo el trabajo? Esto le dirá cuántos paquetes están en movimiento en un momento dado. Esto está dictado en muchos sentidos por 2. y 4. ya que construir motores más grandes de los que puede usar no tiene sentido, pero los barcos deben ser lo suficientemente grandes para manejar las cargas más grandes y solo puede construir tantos barcos.
  6. Tiempo de finalización = masa total / tamaño promedio de paquete x tiempo promedio de viaje / número de barcos que realizan esos viajes.

Voy a ir con un total de milenios, como mínimo, especialmente porque la nube de Oort es la única fuente restante para muchos de los compuestos volátiles que necesitará y la nube de Oort es la mejor parte de una luz. año desde el sol en su máxima aproximación. También es probable que esos cuerpos sean los más frágiles y necesiten más tiempo para acelerar, además de ser los más distantes. Si desea ver un tratamiento existente de la construcción del mundo a partir de cuerpos subplanetarios, eche un vistazo a Building Harlequin's Moon de Larry Niven.

¿Cuánto tiempo lleva la terraformación si tienes que construir el planeta a partir de asteroides?
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