¿Puede la lava seguir siendo un líquido al rojo vivo bajo el agua?

Es posible.

Resumen :

• A una presión suficientemente alta, el agua no hervirá como lo hace normalmente dentro de los océanos de la tierra.

• La pérdida de calor por convección puede detenerse mediante fenómenos naturales (el gradiente de concentración de sal en estanques solares naturales o artificiales detiene la convección).

La lava tiene una temperatura de alrededor de 700-1250°C . Sin embargo, el punto crítico del agua es de aproximadamente 374°C . Lo que significa que el agua que entra en contacto con el lago de lava se convertirá en un fluido supercrítico muy caliente (~1000°C) , si la presión allí abajo es lo suficientemente alta.

Suponiendo que el fluido supercrítico sea lo suficientemente denso, no flotará hasta la parte superior del lago (de agua). Lo que significaría que la lava no se enfriará por convección y seguirá siendo un fluido al rojo vivo indefinidamente.

El agua más caliente que permanece en el fondo de un "lago" es en realidad algo que se utiliza para almacenar energía solar .

Se mantiene en el fondo por tener una mayor concentración en sales. Además de las sales, necesitará una fuerte presión en el fondo del lago de agua, lo que significa que la gravedad debe ser muy alta o tener un lago muy profundo o tener su planeta rodeado por una atmósfera muy espesa:

P _total = P _atmósfera + ( r * g * h )

_{Imágenes publicadas bajo uso legítimo.}

La lava en estado líquido siempre está al rojo vivo. El candente en realidad es causado por la radiación del cuerpo negro y es un efecto secundario de cualquier objeto lo suficientemente caliente como para derretir rocas.

Sin embargo, los objetos tan calientes hacen que el agua hierva espontáneamente, lo que enfría la capa más externa a un nivel inferior al rojo vivo.

Para ver un ejemplo de cómo se ve realmente, ¡ vaya a Youtube !

El problema es que herviría inmediatamente el agua que luego sería reemplazada con más agua. Estaría constantemente transfiriendo calor a los océanos, lo que sería dañino si no se controlara. Creo que esto se supera hasta cierto punto con las chimeneas del Atlántico medio porque el agua hierve a una temperatura mucho más alta bajo presión, pero incluso allí solo alcanza los 400 ° C.

Podrías tapar tu lava con una generosa burbuja de gas presurizado que en profundidad era más densa que el agua. El xenón podría funcionar.

de http://www.halfbakery.com/idea/Xenon_20Breathers

Con cada duplicación de la presión, el peso de un volumen dado de gas se duplica. El peso de un volumen de agua no cambia con la presión. Mis matemáticas: aumento de 1 atm con 10 metros de profundidad 1 litro de H2O = 100 g 22,4 litros de agua = 2240 g 22,4 litros de xenón a 1 atm = 52 g 52x = 2240 x = 2240/52 = 43 atm o 430 metros Así que calculo que en 431 metros de profundidad, una burbuja de xenón se hundirá. Por lo tanto, se podría crear un hábitat submarino permanente por debajo de los 431 metros con solo bombear un agujero en el fondo del mar lleno de xenón. El xenón no burbujeará. Se podía acceder bajando unas escaleras.

El xenón también es un aislante fenomenal, con una de las capacidades caloríficas más bajas de cualquier gas. Otros gases nobles se utilizan para ventanas de doble y triple hoja porque son más baratos. La propiedad aislante de esta burbuja profunda reduciría la transferencia de calor de la lava al agua.

Si el xenón adyacente a la lava se calienta lo suficiente debido a la lava, entonces su densidad disminuirá por debajo del agua hasta el punto en que puede flotar en el agua. Si esto sucede, perdería burbujas de xenón caliente en el agua que las recubre. Pero lo bueno (por así decirlo): a medida que las burbujas ascienden, se enfrían en el agua y, cuando se enfrían lo suficiente, dejan de ascender y vuelven a caer. Así que esta piscina profunda de xenón tendría una fuente parecida a una lámpara de lava de burbujas que suben y bajan sobre ella.

ADENDA: Mejor que el xenón: radón .

de https://en.wikipedia.org/wiki/Noble_gas_(página_datos)

Beneficios 1: el radón es más denso, por lo que la burbuja no necesita estar tan profunda bajo el agua.

2: El radón tiene incluso menos conductividad térmica que el xenón.

3: Hablando con @Donald Hobson: el radón como el xenón se perderá en el agua que lo recubre. Pero el radón podría desgasificarse del volcán, reponiendo la burbuja. El radón es un producto de descomposición del uranio y otros elementos pesados ​​y se genera en la corteza terrestre; Puede ocurrir acumulación de radón en sótanos y otras estructuras, por lo que la acumulación de radón sobre un conducto a través de la corteza (el volcán) es muy plausible. De hecho, uno podría predecir que esto debería suceder y que el radón debería estar presente alrededor de los volcanes.

4. ¿Es demasiado proponer que la burbuja de radón pueda parpadear con la luz? ¡Pero podría! Probablemente habrá una diferencia de carga entre la lava y el océano que la recubre, pero estos están separados por la burbuja de radón. Periódicamente, la acumulación de carga podría hacer que la electricidad formara un arco a través de la burbuja. Esto haría brillar el radón; después de todo, es un primo del neón y todos los gases nobles brillan cuando se cargan en plasma. No pude encontrar una imagen de radón brillante, pero descubrí que se predice que será de un violeta intenso. https://www.reddit.com/r/askscience/comments/1vrzls/what_color_would_radon_glow_when_excited/

5. Además, el gas radón presurizado brillará debido a la radiactividad. El radón a 1 atm es un gas incoloro, pero a medida que se vuelve más denso, el aumento de la radiactividad produce un brillo amarillento. Por supuesto, aquí la lava líquida también brillará, pero el brillo amarillo será evidente en las burbujas que se disparan y vuelven a caer; el brillo será más pronunciado a medida que las burbujas se enfríen y caigan.

Entonces: una burbuja amarilla de radón altamente radiactiva que brilla intensamente, violeta parpadeante con relámpagos internos, que sube y baja, cubriendo un charco de lava fundida.

Eso debería hacer.

Creo que aquí estamos hablando de un volcán subacuático y no de un volcán submarino . En la página de volcanes subacuáticos, hay un ejemplo que podría interesarle: el White Horse Bluff , un volcán que estaba debajo de un lago, hace aproximadamente medio millón de años. Y según el artículo, su lago de lava realmente no existiría: en lugar de un lago rojo y tranquilo, habría dos fases. Primero, el agua solidificará bastante rápido la superficie de su lago de lava. En segundo lugar, lo erosionará e infiltrará el interior de lava aún derretido, provocando explosiones violentas y exponiendo más lava.

¡Realmente necesitarías lava muy caliente y muy fluida para obtener un fenómeno de convección, ya que el agua enfría tu lava bastante rápido!

La lava líquida al rojo vivo necesita alta temperatura.

El agua líquida a alta temperatura necesitaría alta presión.

En tales condiciones, el agua se cambiaría en un fluido supercrítico , donde no existen distintas fases líquidas y gaseosas.