Geografía y apariencia de un planeta de nitrógeno/amoníaco

El planeta en cuestión es este . Aproximadamente tres cuartas partes del tamaño y la mitad de la gravedad de la Tierra, una atmósfera un 25% más densa que la terrestre que consiste principalmente en nitrógeno con pequeños porcentajes de oxígeno y dióxido de carbono. Orbitando a Próxima Centauri, una enana roja, en el borde exterior de la zona habitable, el planeta es relativamente frío, con temperaturas superficiales promedio que oscilan entre -80 y -30 °C. La actividad volcánica es inexistente o mínima a lo sumo. El cielo adquiere un color marrón grisáceo oscuro, volviéndose rojizo al amanecer y al atardecer y durante el anochecer, así como alrededor de la estrella.

El planeta gira dentro de las 27 horas; su período orbital es de aproximadamente 20 días. La órbita es aproximadamente circular; la inclinación axial del planeta es relativamente alta (34°).

Mares de amoníaco líquido cubren aproximadamente la mitad del planeta donde no está congelado. El color del mar varía del azul profundo al bronce dorado, dependiendo de la cantidad de metales disueltos en el amoníaco. Los colores representan la estructura de las corrientes oceánicas.

He oído que el amoníaco disuelve rápida y fácilmente el suelo, así que me imagino que el terreno, especialmente las costas, sería muy accidentado. Me imagino que el amoníaco solo herviría o se evaporaría en algunos lugares y llovería rápidamente, lo que significa que la mayoría de los ríos serían periódicos y estarían ubicados cerca de las costas, aunque dejarían marcas distintas en el terreno.

Las capas superiores de la roca o el suelo probablemente contengan compuestos de nitrógeno, y su concentración aumenta a medida que te acercas a la costa más cercana. Esto será interesante especialmente si esos compuestos tienen colores distintos.

El terreno cercano a las costas será muy accidentado, lleno de pequeños lagos de amoníaco o parches de hielo de amoníaco, cañones y valles formados por ríos, mientras que más lejos del mar, consistirá principalmente en llanuras y colinas onduladas con cráteres de meteoritos ocasionales.

Debido a que el amoníaco no tiene una anomalía de densidad como el agua, me imagino que cuanto más al norte o al sur viaje, más arriba se congelará el mar. Si bien solo las áreas más profundas de los lagos y océanos ecuatoriales se congelarán, los polos estarán cubiertos de vastas y muy planas llanuras marinas y glaciares de amoníaco.

Mis preguntas son:

  • ¿Es plausible mi descripción?
  • Si no, ¿por qué? ¿Qué se debe cambiar?
  • ¿Puedes agregar algo? ¿Sistema meteorológico? ¿Climatizado? ¿Cómo se verían las nubes de amoníaco?

Respuestas (3)

Tu descripción me parece plausible. Podría agregar algunas cosas que pueden o no haber sido consideradas.

Actividad volcánica

Dado que su planeta no tiene actividad volcánica, su núcleo se ha enfriado, sin dejar campo magnético y dejando la atmósfera vulnerable a ser despojada por los vientos solares/interestelares. Estos vientos eliminarán los elementos menos densos de su atmósfera, por lo que el nitrógeno será un objetivo principal.

Atmósfera delgada

Con una atmósfera delgada, esperaría menos meteorización, lo que significa montañas altas. Sin embargo, sin actividad geológica, las montañas tienen más tiempo para desgastarse. El terreno de su planeta depende de cuánto tiempo hace que su planeta dejó de ser geológicamente activo y qué tan ventoso es. Detallo a continuación que su planeta es ventoso, por lo que espero las colinas y llanuras ondulantes que mencionó, incluso para un planeta con la mitad de la gravedad.

Una atmósfera delgada con principalmente nitrógeno también significa que no hay efecto invernadero, por lo que la temperatura de su superficie está cerca de la temperatura efectiva del planeta. Los números reales son importantes, ya que supongo que desea que el punto de congelación del amoníaco esté dentro de su rango de temperatura: https://en.wikipedia.org/wiki/Effective_temperature

Inclinación axial

Su planeta experimentará cambios estacionales más dramáticos debido a su alta inclinación axial. Esto pone las latitudes de los trópicos en +/-34 grados y las de los árticos en +/-56 grados. Lo que esto significa para su clima:

  • Mayor rango de temperatura de la superficie
  • De hecho, los lagos pueden congelarse cerca del ecuador, ya que un verano en el ecuador será más frío que un verano en el ártico.
  • Dado que sus estaciones duran 5 días cada una, tendrá un diferencial de temperatura dramático, que es la fuente de la mayoría de los eventos climáticos en la Tierra. Planeta muy ventoso.

El espectro de emisión de una enana roja sería muy diferente al de nuestro Sol. Cuando tu dices

El cielo adquiere un color marrón grisáceo oscuro, volviéndose rojizo al amanecer

y

El color del mar varía de azul profundo a bronce dorado.

¿Se refiere a "nuestros" colores o al equivalente local en el espectro de las enanas rojas? Especialmente el azul sería difícil de ver, en una luz rojiza.

Además, afirmas que la gravedad es la mitad de la de la Tierra, pero aun así quieres tener una atmósfera más densa. ¿Cómo? La densidad de la atmósfera depende de la gravedad, en otras palabras, cuanto más fuerte pueda el planeta "abrazar" sus mantos gaseosos con la gravedad, más densa será la atmósfera. Menor gravedad significa menos atmósfera densa.

Último punto, con una presión más baja (debido a una gravedad más baja), ¿cómo vas a mantener líquido el amoníaco? Tengo la sensación de que las temperaturas y presiones que implica en su descripción solo dan amoníaco gaseoso.

Puede haber algunos problemas fundamentales con este planeta que reemplazan las preocupaciones sobre su apariencia.

Un planeta terrestre con la mitad de la gravedad de la Tierra y un cuarto de su densidad atmosférica tendría muchas dificultades para retener el hidrógeno necesario para el amoníaco (NH 3 ). Incluso en la órbita de una enana roja débil, su planeta estaría sujeto a un escape hidrodinámico (considere Titán, a 9,54 UA de distancia, también experimenta esto) del viento estelar (Próxima Centauri tiene alrededor del 20% de la fuerza del Sol). La falta de vulcanismo significativo también sugiere un núcleo inactivo y, por lo tanto, una magnetosfera débil, lo que expone aún más el hidrógeno. (A medida que el hidrógeno escapa, el nitrógeno restante y el oxígeno formarán óxido nítrico (NO) y dióxido de nitrógeno (NO 2 ) y óxido nitroso (N 2 O).)

Como señala L.Dutch, el rango de presión y temperatura que ha proporcionado hace que sus océanos de amoníaco hiervan, se vuelvan a licuar y luego se congelen. Consulte este diagrama de fase para el amoníaco , ubicando su rango de temperatura y presión cerca de la parte inferior izquierda. Elevar la presión atmosférica al estándar de la Tierra evitaría esto.

Este planeta también tendría más dificultades para retener el calor para evitar que el polo antiestelar se congele por completo y condene al resto del mundo a una situación de bola de nieve. Dudo que un año de 20 días sea tiempo suficiente para que el hielo invernal se descongele antes de que el comienza el próximo invierno, y las regiones polares mucho más grandes significan que una mayor parte del planeta se congelará en la oscuridad cada temporada.

En cuanto a su apariencia, a menos que haya vida, no habrá nada que reconozcamos como suelo, ya que es una mezcla de minerales y materia orgánica, pero encontrarás playas de arena y costas rocosas como en la Tierra. La mayor capacidad del amoníaco líquido para disolver minerales haría que los valles de los ríos y los estuarios fueran más empinados que penetraran mucho más profundamente en la tierra.