¿Planeta similar a la Tierra con un océano muy caliente?

Cuando hay una brecha de 70 °C entre la atmósfera y el océano... bueno, realmente no puede haber una brecha tan grande, porque el calor se transferirá continuamente de los océanos a la atmósfera. Esa transferencia de calor es en realidad lo que evita que el lado nocturno de la Tierra se congele; los océanos almacenan calor y moderan los cambios de temperatura, liberando ese calor durante la noche a medida que la atmósfera se enfría. Esta es una gran razón por la cual las áreas costeras generalmente no tienen las temperaturas extremas de las áreas del interior, dicho sea de paso; están mucho más cerca de esa influencia moderadora.

En promedio, la Tierra tiene solo unos pocos grados de diferencia entre los océanos y la atmósfera; las fluctuaciones temporales cuando la brecha de temperatura es mayor debido a diversas circunstancias son típicamente las que producen huracanes y otras tormentas similares. No soy un experto en huracanes, pero es probable que esa gran diferencia de temperatura cree tormentas perpetuas en todo el planeta, lo que probablemente sea perjudicial para la vida y ciertamente no es como la Tierra.

Otro gran problema: el punto de ebullición del agua en condiciones y presión estándar es de 100°C. La temperatura promedio de los océanos de la Tierra está muy, muy por debajo de eso, pero tenemos evaporación regularmente, que es la raíz última de casi todas las lluvias. Aumente ese promedio a 80 ° C, y no tendrá océanos por mucho más tiempo; se van a evaporar. Elevar la presión atmosférica lo suficiente elevaría el punto de ebullición hasta donde eso no sucede, pero eso conlleva sus propios problemas. No puedo decir con precisión dónde tendría que estar la presión al nivel del mar, pero sospecho que sería varias veces la presión del aire de la Tierra a ese nivel. Cualquiera que sea el resultado de ese tipo de presión atmosférica, probablemente no dará como resultado nada parecido a la Tierra.

Mi respuesta final: No , tu planeta no podría existir, al menos no como algo parecido a la Tierra.

El calor fluye de lo caliente a lo frío a una velocidad proporcional a la diferencia de temperatura.

Sin algo que enfríe el aire significativamente, la temperatura se igualaría, probablemente cerca de la temperatura del océano, ya que esa es la masa térmica más grande.

No existe una forma natural de hacer que eso sea sostenible.

Debido a que @Seeds ya señaló la imposibilidad de mantener tal diferencia de temperatura, supongamos que la tierra se mantiene mágicamente aislada del océano a 14 grados, mientras que la atmósfera no, y miremos las consecuencias climáticas.

Tormentas

Aproximadamente 35 grados es un número razonable para la temperatura central de un huracán típico. La presión de vapor del agua a 80 grados C es de 355 torr, en comparación con 42,2 torr a 35 grados. Esto significa que el aire en una tormenta típica puede contener ocho veces más agua que un ciclón tropical terrestre y que, como primera aproximación, la lluvia caería ocho veces más densamente que en medio de un tifón. Los ríos tendrían 8 veces más caudal que los ríos de la Tierra durante la temporada del monzón. Esto significa 8 veces la inundación y al menos 8 veces el potencial de erosión. En algunos lugares, los cañones podrían excavarse en roca sólida en solo unas pocas decenas de miles de años.

La diferencia de temperatura entre los 80 grados del océano y los 14 grados de la tierra sería 3,5 veces mayor. De nuevo, como primera aproximación, la velocidad de los vientos de tormenta sería 3,5 veces mayor. Esto significa que, en lugar de un vendaval ordinario con vientos de 50 km/h, las costas experimentarían vientos de alrededor de 170 m/s, la pared del ojo de un huracán de categoría 4. Los humanos ordinarios no pueden caminar afuera con estos vientos. No habrá arena en las playas excepto en los montículos y dunas.

Estos números no son solo máximos. Ocurren en todas las costas, en todas partes del planeta, todos los días.

Posibles efectos beneficiosos

A un nivel de alta tecnología, la producción de electricidad es mucho más fácil. Pequeños parques eólicos y centrales hidrotermales se encuentran en todos los asentamientos costeros del mundo (los asentamientos en sí son todos subterráneos, por supuesto).

Otros efectos

@Palarran dijo que los océanos hervirían/evaporarían a una temperatura lo suficientemente alta. Esto sucedería, pero no creo que sea un problema para su mundo.

Como puedes ver, el agua (y el amoníaco y el metano) no escaparán de la atmósfera del planeta si su tamaño es similar al de la Tierra. Por lo tanto, la evaporación de los océanos se detendrá una vez que alcance el equilibrio, por lo que podemos suponer que, para empezar, solo hay más agua.

La vida que se originó en los océanos habría tenido dificultades para sobrevivir a la tierra incluso durante millones de años de evolución, ya que los entornos son muy diferentes; No puedo entrar en cómo o incluso si es posible. Pero los organismos utilizarán esta diferencia de temperatura para prosperar, posiblemente aprovechando la energía mecánica de la acción de las olas. Muchos todavía pueden usar la fotosíntesis o la quimiosíntesis.

La temperatura media de las aguas superficiales de los océanos de la Tierra es de 17°C. La temperatura media de la atmósfera terrestre a nivel del suelo es de 14,6 °C. Estos números están estrechamente relacionados . Esta es la razón por la que las zonas costeras suelen tener inviernos más cálidos y veranos más frescos que las zonas del interior de la misma latitud. El hecho es que es muy difícil cambiar la temperatura del océano y muy fácil cambiar la temperatura de la atmósfera. Esto significa que la temperatura del océano tira constantemente de la temperatura del aire hasta que ambas son aproximadamente iguales.

No hay forma de hacer esto sin magia o tecnología indistinguible de la magia.

Es necesario suponer que el planeta sería naturalmente extremadamente frío y que existe una fuente constante de calor que mantiene los océanos calientes. Posiblemente el planeta esté muy lejos de su estrella principal, por lo que hace mucho frío.

Si bien los océanos están calientes, su masa térmica podría no ser demasiado grande, especialmente si los océanos fueran poco profundos. La transferencia de calor de los océanos a la tierra mantendrá la temperatura terrestre promedio en el rango de 14 grados C.

Si las costas de las masas de tierra están calientes, lo que es razonable esperar, entonces sus interiores estarán extremadamente fríos. Esto sugiere costas casi tropicales, sofocantes, cálidas y húmedas, y efectivamente zonas interiores polares con temperaturas extremadamente bajo cero y cubiertas de hielo y nieve.

Los océanos podrían calentarse por flujos masivos de lava como las trampas Deccan aquí en la Tierra. Pero esto tendría que ser sostenido por períodos de tiempo geológicamente largos, por ejemplo, cientos de millones de años para hacer posible la vida en las masas terrestres. Esto es razonablemente factible, aunque no es posible decir qué tan probable podría ser, pero conceptualmente tiene sentido.

Fuera de la relación muy obvia entre la temperatura atmosférica y la temperatura del océano... si esto fuera factible de alguna manera, se encontraría con algunos problemas realmente extraños con bastante rapidez. Para empezar, la vida evolucionó de los océanos... así que cualquier vida en este planeta tendría que haber evolucionado en agua a 90 grados. No estoy seguro de qué tan bien se adapta la vida a la ebullición, pero es probable que tengas un conjunto muy diferente de criaturas en este planeta.

Clima. El tiempo en forma abreviada es la redistribución de la energía sobre el planeta. Lo que significa que el clima va a redistribuir este calor por todo el mundo a pesar de todo. Las características más extremas, como los huracanes, se alimentan de las altas temperaturas superficiales de un cuerpo de agua y, por lo general, se matan al agitar agua fría desde el fondo. Recibirías un huracán del tamaño de un océano aquí con bastante facilidad.

Agua: el agua forma un equilibrio con el aire y se convierte en gas. El agua caliente significa más vapor en el aire y, en última instancia, muchas más nubes. Es muy poco probable que el sol se vea alguna vez en la superficie a través de la capa de nubes que tendrías aquí. Si el aire se mantuviera de alguna manera mucho más frío que el resto del planeta, también tendría una niebla densa y espesa cuando el aire cálido y húmedo (bueno, aire caliente y húmedo) de los océanos golpea el aire frío.

Si ha escuchado el término 'tierra bola de nieve' antes, esta sería la tierra bola de vapor... desafortunadamente, describir el planeta como 'similar a la tierra' no es razonable con este cambio.

Solo necesitas una forma de vida especial.

Es posible tener vuestro planeta con la ayuda de peltigea. Hay dispositivos llamados dispositivos de efecto Peltier que generan energía a partir de la diferencia de calor en sus lados. Este dispositivo extrae el calor del lado caliente y lo convierte en energía.

Ahora suponga que su mundo tiene volcanes muy activos bajo el mar. Normalmente el calor producido por ellos escapará a la atmósfera. Sin embargo, en su mundo se desarrolla una criatura similar a las algas con la misma capacidad que el dispositivo de efecto Peltier. Estas criaturas, durante un millón de años, harían que los océanos se calentaran, sin dejar que el calor se irradie al aire. Obviamente paltigea cubrirá sus océanos como una manta delgada e invisible.

Estas criaturas procesarán el dióxido de carbono en oxígeno y proporcionarán alimento a los desarrolladores de la tierra. Creo que las criaturas sapientes se verán favorecidas en un mundo así, ya que necesitarás herramientas para cosechar paltigea.

Editar : más explicación

Los dispositivos de efecto Peltier funcionan evitando el intercambio de calor, en lugar del intercambio, drenan parte del calor y lo convierten en electricidad. Son muy buenos aislantes térmicos. A medida que aumenta la diferencia de temperatura, también aumenta su eficacia. Entonces, estas criaturas podrían evolucionar para crear bolsillos alrededor de las rejillas de ventilación, evitando que el calor escape de las rejillas de ventilación. Luego, con esta fuente de energía cada vez mayor, crecen para cubrir más área. Con el tiempo, cubren la totalidad de los océanos evitando que el calor se disipe de ellos. Obviamente, estas criaturas drenarían algo de calor, pero habrá un equilibrio entre la temperatura del mar y estas criaturas. Entonces, en algún punto, que es de 80 grados para ajustarse a la pregunta, la paltigea que cubre toda la superficie del océano puede drenar todo el calor que pueden producir los respiraderos, manteniéndose en equilibrio. Estas criaturas usarán la energía obtenida para dividir el dióxido de carbono como lo hacen las plantas. Por supuesto, irradiarán calor y calentarán la atmósfera, pero esto no significa que el equilibrio no pueda estar a dichas temperaturas.

Una nota final, un proceso similar ya está ocurriendo debajo de los respiraderos calientes en los océanos. No es exactamente el mismo mecanismo, pero similar. Este proceso se llama quimiosíntesis .

Un planeta como este estaría muy cerca de la fuga térmica que ocurre cuando la capa de nubes alcanza el 100% y el vapor de agua que actúa como gas de efecto invernadero convierte al planeta en un "Venus frío" con una atmósfera espesa de vapor y sin agua líquida en la superficie. Este es el destino final de la Tierra a medida que el sol envejece y se calienta.

Solo especulemos que alguna peculiaridad de la biogénesis le dio a este planeta una bioquímica que funciona hasta 100C en lugar de sufrir proteínas desnaturalizadas a temperaturas mucho más bajas. Luego, con un poco de handwavium, podrías hacer que los extraterrestres humanoides se den cuenta de que no tienen mucho tiempo para trasladarse a otro planeta, antes de que todos se hiervan. Improbable, sí. ¿Imposible? Tal vez no.

Suponiendo que el resto del planeta es similar a la Tierra, si toda la masa terrestre tuviera agujas y/o mesetas de 1 km de altura, los océanos podrían permanecer mucho más calientes que la superficie.

La temperatura de los océanos podría usarse para explicar la formación de las estructuras. Las aguas tan calientes podrían formar paredes minerales muy resistentes en las costas, lo que permitiría que la actividad volcánica las acumulara hasta esas alturas extremas.