La Tierra y la Luna se vuelven a solidificar bajo una estrella más azul, sus capas exteriores se evaporaron y se quemaron. ¿Qué aspecto tienen ahora?
astrid_redfern
(Esta es la tercera de una serie de preguntas, comenzando con Movidas a órbitas adicionales para protegerlas, ¿cuánto daño sufren la Tierra y la Luna cuando el Sol se expande? y ¿Qué tan pronto se vuelve a solidificar la superficie de la Tierra después de que el Sol gigante rojo se reemplaza con una estrella diferente? )
La historia hasta ahora:
Para resumir mis preguntas anteriores (y la respuesta de @StarfishPrime a la primera): los humanos del futuro lejano han intentado salvar a la Tierra de la destrucción a manos de un Sol en expansión, moviéndolo junto con la Luna a una órbita más amplia. Sin embargo, no los llevaron a un radio suficiente para salvarlos por completo. Dándose por vencidos, abandonaron el sistema solar.
Un grupo de extraterrestres, queriendo preservar algo de la Tierra y la Luna para que los científicos aterricen y estudien, llega poco después y toma medidas. Han traído un gran gigante gaseoso (al menos del tamaño de Júpiter) con un sólido núcleo rocoso/metálico, y al dirigirlo a una órbita muy cercana, se aseguran de que sea engullido por el Sol cuando comience a expandirse. Esto finalmente hace que la etapa de gigante roja del Sol termine prematuramente, ya que arroja su envoltura de hidrógeno. Así, se convierte en una subenana azul-blanca de tipo B , similar a Kepler-70 .
Sin embargo, la Tierra y la Luna han sufrido mucho daño. Decenas de millones de años después, llega otro grupo de extraterrestres para presenciar los resultados.
El calor y los gases que escapan han quemado/evaporado la corteza lunar y la mayor parte de su manto, reduciendo su diámetro de a . A la Tierra le ha ido mejor, su diámetro se ha reducido en . Dependiendo de qué tan pronto llegue el segundo grupo de extraterrestres, el Sol puede seguir siendo la subenana azul-blanca, o puede haberse convertido en una subenana tipo O más azul , o incluso puede haber pasado esa etapa para convertirse en una enana blanca.
Y ahora... la pregunta!
¿Cómo se ven la Tierra y la Luna ahora? En particular, ¿qué colores parecen tener sus superficies? ¿Ha desarrollado la Luna nuevos "mares" en el lado más cercano a la Tierra?
Lo que sugiere mi investigación:
Comencemos con un diagrama de las capas geológicas de la Luna; creo que ayudará a aclarar el razonamiento que sigue:
En el caso de la Luna, si las capas estratificadas de su geología no estuvieran mezcladas y homogeneizadas por el aumento del calor, los materiales menos densos de su corteza y la mayor parte de su manto se habrían perdido. Los materiales más pesados del núcleo rico en hierro se habrían vuelto a hundir en el centro, dejando expuestos el piroxeno y el olivino de la región más baja del manto (la "zona de fusión parcial"). A medida que se resolidifica, puede parecerse al basalto más oscuro del Mares de luna/maria. Sin embargo, al provenir de regiones inferiores del manto, también puede estar mezclado con algo de hierro (plateado - gris oscuro) y algo de azufre y/o sulfuro de hierro. También podría ser que el piroxeno y el olivino estén menos mezclados, resoldificándose como áreas cristalinas verdes.
Si, por el contrario, se volviera relativamente homogéneo a medida que se mezclaban las capas, aún podríamos esperar que los elementos más ligeros (actualmente más cerca de la superficie) se evaporaran primero. Las capas exteriores de la Luna son de color relativamente claro, por lo que creo que la Luna nueva y más pequeña podría verse un poco más oscura.
Sin embargo, eso es antes de que uno considere la diferente longitud de onda de la luz de las estrellas que ahora se refleja.
Entiendo que actualmente no se conoce la razón por la que María está solo en el lado cercano de la Luna, o al menos que no hay consenso sobre ninguna teoría.
En el caso de la Tierra, creo que tendré que alegar aún más ignorancia. La atmósfera podría parecerse a la que tenía antes de que la vida fotosintética comenzara a aumentar los niveles de oxígeno (CO_2, nitrógeno, algunos otros gases) o podría ser hidrógeno, incluidas las capas arrojadas por el Sol. La nueva corteza resolidificada debajo de esto podría parecerse un poco a la corteza actual, posiblemente variando mucho de un lugar a otro. Sin otro Gran Bombardeo Pesado, no creo que se hubiera introducido mucha agua nueva en el planeta, y con la pérdida de oxígeno habría menos para que el hidrógeno reaccionara. Así que creo que ya no habría grandes océanos, y la vida vegetal tampoco habría vuelto a evolucionar de ninguna forma en tan poco tiempo.
¿Quizás se parecería a la Venus actual? Pero con más hidrógeno, debido a que el campo magnético sigue funcionando. Y sin ácido sulfúrico en la atmósfera, no tendría el cielo amarillento y la atmósfera opaca de Venus.
( Descargo de responsabilidad. Como probablemente ya habrán adivinado, ¡no soy geólogo! O químico, para el caso. Por lo tanto, debe tomar mi razonamiento con una pizca de sal) .
Fuentes:
Heber, U. (2009). Estrellas subenanas calientes. Revisión anual de Astronomía y Astrofísica, 47, 211-251. Además de diapositivas .
Y bastantes páginas de Wikipedia.
Respuestas (1)
astrid_redfern
Esta respuesta contiene dos respuestas, todo en uno. Primero la Luna, luego la Tierra.
La luna:
La Luna - en resumen:
Muchos cristales verdes y negros, pero debido al sol se ven un poco más azules que en la Tierra.
La Luna - en su totalidad:
En primer lugar, aunque dije que la superficie "puede parecerse al basalto más oscuro de los mares/maria de la Luna" , en realidad no será basalto, ya que el manto de la Luna no contiene la plagioclasa necesaria. Se compone principalmente de olivino y piroxeno.
En la Tierra se han encontrado algunas rocas volcánicas y meteóricas compuestas por mezclas de estos dos minerales. Voy a basar la apariencia de la Luna en ellos, ya que parecen consistentes con lo que se esperaría de estos materiales en la Luna misma. Sin embargo, dado que el nuevo Sol es más azul que el viejo Sol amarillo, supondré que el verde se ve más teñido de azul que bajo nuestro Sol.
Aquí hay una imagen de una de esas rocas. Aunque con algo de basalto (gris) también mezclado en:
De acuerdo con las condiciones de licencia (CC3.0, ver aquí ), el crédito de la imagen de arriba es para el usuario de Wikimedia Vsmith.
Y aquí hay otro:
De acuerdo con las condiciones de licencia (CC4.0, consulte aquí ), el crédito de la imagen de arriba es para el usuario de Wikimedia Pyrope.
Aquí hay otro que no creo que pueda incrustar (razones de licencia). Muy similar a la imagen de arriba, muestra una roca con cristales de olivino verde, cristales de piroxeno negro y algunas secciones de basalto visibles. Ignora el basalto y tendrás algo bastante similar a cómo se verá la Luna.
La Encyclopaedia Britannica proporciona información sobre el color del piroxeno. Es importante destacar que esto incluye lo siguiente:
Los ortopiroxenos de ferrosilita ricos en hierro varían de marrón a negro.
Otro tipo de piroxeno se describe como más oscuro cuando su contenido de hierro es más alto, así que me quedo con el negro.
La aparición de clinopiroxenos parece ser más variable. Es difícil decirlo con seguridad, pero creo que estoy seguro con la coloración de verde a negro. Aunque ese es un razonamiento ligeramente circular basado en las imágenes de rocas que he visto.
Como mencioné, voy a basar esto en rocas reales que se encuentran en la Tierra, por lo que habrá cristales de olivino cristalino verde separados visibles y cristales de piroxeno negro. Wikipedia afirma que el olivino se desgasta rápidamente en la superficie de la Tierra, pero sin agua y solo con una atmósfera muy delgada en la Luna, no creo que esto sea un problema.
El olivino es típicamente verde y el olivino con calidad de gema se conoce como peridoto. Se afirma que cuanto más hierro contenga, más profundo será el tono de verde. Estamos viendo una capa geológica rica en hierro, por lo que el olivino será de un verde muy profundo.
No sé cuánto del manto inferior de la Luna está compuesto de piroxeno y cuánto de olivino, así que voy a tener la característica de cristales negros y verdes en cantidades aproximadamente iguales.
He notado que la región expuesta es el manto inferior, y sugerí en mi pregunta que podría haber algo de hierro puro y/o sulfuro de hierro visible. He decidido que si este es el caso, solo hay regiones bastante pequeñas de ambos. No puedo descartar la posibilidad de que el hierro adicional simplemente haya resultado en que el piroxeno sea una de las variedades más ricas en hierro.
La tierra:
(Antes de leer esto, lea la sección dedicada a la Luna. Esta sección se basa en ella).
En el caso de la Tierra, la roca expuesta es del manto. No importa si se trata de la litosfera o la astenosfera: tienen diferentes propiedades mecánicas pero la misma composición geológica, ya que ambas forman parte del manto superior.
Wikipedia dice:
El material del manto superior que ha salido a la superficie se compone de aproximadamente 55% de olivino, 35% de piroxeno y de 5 a 10% de óxido de calcio y minerales de óxido de aluminio como plagioclasa, espinela o granate, según la profundidad.
Eso encaja con las imágenes en mi respuesta de la Luna: en su mayoría cristal verde con algo de negro y una pequeña minoría de otras sustancias. Esta página sobre la geología de América afirma que rocas como las de la imagen sí provienen del manto; y puede buscar en Google "xenolitos de manto" para obtener más confirmación.
¿Qué pasa con la meteorización del olivino? Bueno, sin un fuerte bombardeo de asteroides similar al LHB, la Tierra no habría recuperado agua. Pero no sé cómo podría reaccionar la roca expuesta con la atmósfera. Creo que la atmósfera en este punto probablemente consistirá principalmente en dióxido de carbono ( ) y dinitrógeno ( ) (fuentes: Wikipedia y un artículo llamado "Las atmósferas más antiguas de la Tierra" en el que acabo de ignorar las referencias al vapor de agua). Ahora, el dinitrógeno es inodoro, incoloro y forma aproximadamente el 78 % de la atmósfera terrestre actual . El dióxido de carbono también es incoloro, por lo que creo que podemos ver la nueva superficie de la Tierra desde el espacio.
El dinitrógeno creo que es mayormente inerte, pero puede reaccionar con el olivino. Aunque no reaccionará tan rápido como lo haría si hubiera agua presente. (fuente: "Carbonatación mineral en roca de peridotita para el secuestro de CO2 y un método de reducción de fugas de CO2 en la roca". ) . Ídem piroxeno.
El olivino que no contiene hierro ni dióxido de carbono puede reaccionar para formar carbonato de magnesio y dióxido de silicio (que supongo que significaría "cuarzo"). No soy químico, así que no sé si puedo inferir algo sobre el hierro. -rico en olivino procedente de este. Pero mucho menos olivino del manto de la Tierra es rico en hierro que el de la Luna, por lo que esto es útil para cuatro quintas partes del olivino. El carbonato de magnesio es una sal blanca,
El piroxeno que no contiene hierro ni dióxido de carbono puede reaccionar para formar dolomita y cuarzo. La cantidad de piroxeno sin hierro es, de nuevo, mucho mayor en la Tierra que en la Luna. Los cristales de dolomita son de color blanco opaco. El cuarzo se presenta en varios colores diferentes, y no sé cuál esperar. Aún así, no creo que las condiciones para las impurezas que causan estos colores parezcan probables, por lo que creo que predomina el blanco/transparente.
Así que diría que tenemos una pequeña minoría de cristal negro del piroxeno rico en hierro, y una minoría más grande de cristal verde del olivino, A MENOS QUE reacciona con cualquiera de esos. El resto del planeta, dependiendo de qué tan rápido hayan ocurrido las reacciones y durante cuánto tiempo, podría ser principalmente cristal blanco y sal, o un verde mucho más blanqueado con algunas áreas descoloridas que antes eran negras o blancas mezcladas con áreas verdes. ... Y si el sol aún no es una enana blanca, debería haber un bonito tinte azulado en todo.
¡Muy bonito! (si mi razonamiento es correcto). ¡Bien hecho, extraterrestres!
Fuentes:
¿Cómo serían las estaciones y la luz del día si la Tierra estuviera en una órbita en forma de ocho entre dos estrellas?
¿Qué tan pronto se vuelve a solidificar la superficie de la Tierra después de que el Sol gigante rojo es reemplazado por una estrella diferente?
Distancia entre sistemas estelares
El calor y la luz fluyen alrededor/a través de un mundo súper joviano hasta su luna
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¿Cómo calcular la luz recibida por un planeta durante un eclipse de estrella binaria?
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¿Cuánto tiempo duraría este eclipse?
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Lelú