¿Se puede fortalecer artificialmente la magnetosfera de un planeta?

Premisa

Una de las muchas condiciones necesarias para sustentar la vida (como la conocemos) es un planeta con una superficie protegida de la radiación mortal del sol o incluso de otras fuentes. En el gran esquema de las cosas, la probabilidad de encontrar un planeta que cumpla con todos los requisitos puede ser bastante escasa. Es decir, hay una larga lista de requisitos que incluyen cosas como: si hay una luna, la distancia al sol, la metalicidad del sol, la gravedad de la superficie del planeta, la composición atmosférica, el tamaño del núcleo del planeta, etc. Si el universo es infinito, entonces, por la ley de los grandes números, podemos estar obligados a encontrar uno eventualmente. Dicho esto, no hay garantía de que la ley de los grandes números te permita encontrar un planeta adecuado que esté lo suficientemente cerca para un viaje de duración razonable.

Hipotéticamente, considere un planeta relativamente cercano que cumpliera con todos los requisitos, excepto que el núcleo del planeta no era lo suficientemente grande o no estaba hecho de elementos lo suficientemente pesados ​​para generar una magnetosfera capaz de proteger al planeta de la radiación. Entonces supongamos que una civilización bastante avanzada descubre este planeta. Pueden decirse a sí mismos, "este planeta está tan cerca", y proceder a arreglárselas. Si su tecnología fuera lo suficientemente avanzada, supongo que podrían crear su propia magnetosfera externa. Sin embargo, me pregunto, en ausencia de una tecnología demasiado avanzada, ¿cuál es la viabilidad de fortalecer la magnetosfera de un planeta?

Pregunta: Esa es en esencia la pregunta. ¿Se puede fortalecer la magnetosfera de un planeta por medios artificiales?

Más aclaraciones

  • cuanto menor sea la tecnología, mejor
  • podría ser una solución orientada al núcleo del planeta
  • podría ser alguna solución de magnetoamplificación de dispositivo de superficie
  • los umbrales en respuesta serían una ventaja (qué tamaño o proporción es viable, qué está más allá de la recuperación, etc.)
Sí, fácilmente. Coloque un imán adecuado en el punto Lagrangiano L1 . No es necesario que sea enorme y puede funcionar con luz solar; tal imán estaría incluso dentro del nivel tecnológico actual, aunque un poco caro. Por otra parte, se exagera bastante la importancia de la magnetosfera terrestre en la protección de la vida; sabemos que la vida puede sobrevivir sin una magnetosfera porque el campo magnético de la Tierra periódicamente se apaga y luego se invierte.
@AlexP Buena idea, no he oído hablar de eso antes. ¿No necesitaría la vida en la superficie una magnetosfera estable a largo plazo? La magnetosfera aquí en la tierra invierte la polaridad y parpadea como dijiste, pero si nunca volviera a encenderse, ¿la radiación prolongada no destruiría todas las formas de vida excepto las de las cuevas y los océanos profundos?
La importancia de la magnetosfera no es tanto para proteger la vida de la "radiación" (cualquiera que sea el significado que le asignes a esa palabra), sino más bien para prevenir la erosión de la atmósfera por el viento solar. Este segundo efecto, aunque real, tarda muchos millones de años en hacerse perceptible; esa es una escala de tiempo tan vasta que a nadie le importará mucho. (De todos modos, no hacemos planes en tales plazos). Un campo magnético no puede hacer nada contra la radiación electromagnética, incluida la radiación gamma; y la radiación alfa y beta son (1) mucho menos peligrosas y (2) se absorben bastante bien en la atmósfera.

Respuestas (2)

Esta pregunta ha sido respondida fundamentalmente en Physics.SE . De ese sitio aprendemos que la energía necesaria para reemplazar el campo magnético de la Tierra es:

casi exactamente el doble del uso total de energía de los EE. UU. por año.

(Aunque el autor, señalando otra respuesta en Physics.SE, sugiere que podría ser un poco más bajo). Entonces, ¿podría hacerse? Sí, dado el suministro de energía suficiente, los conductores lo suficientemente grandes, la disipación de calor adecuada... Considerándolo todo, es probable que necesite uno o dos objetos del tamaño de la Estrella de la Muerte para generar el campo (tal vez uno si siempre estuvo colocado entre el planeta y estrella tal que el campo más débil del planeta podría facilitar parte del paso de los vientos solares, etc.).

El primer problema real es la eficiencia. El planeta es enormemente ineficiente, por lo que necesitas un planeta para generar el campo. Aumente la eficiencia y disminuirá el tamaño del generador. La eficiencia aumenta con superconductores (tanto en material como en temperatura), mejores aislantes (cuanto más delgados son, mejor es el campo), producción de energía (la energía solar no funcionará... confíe en el ingeniero eléctrico) y disipación de calor (probablemente el único problema más grande).

El segundo problema real es qué tan cerca puede estar la gente del centro del imán. El campo magnético terrestre es relativamente débil, pero de alcance masivo. No nos afecta porque estamos muy lejos del centro del campo. Sin embargo, en el centro del planeta, el campo sería impresionante. Necesitaría algo artificial para manejar esa impresionante cizalladura de campo cerca del núcleo del generador.

Tenga en cuenta que no podemos hacer esto con la tecnología actual. Por lo tanto, cuál podría ser la tecnología más baja es una suposición.

Para las matemáticas difíciles, con mucho gusto me inclino ante los expertos en Physics.SE.

Aparentemente llegaste al planeta correcto en el momento correcto ;)

Hay una propuesta muy reciente (de hace unos meses) de la NASA sobre cómo hacer lo que pides, no para un planeta que orbita una estrella lejana, sino para nuestro amistoso vecino Marte.

No hace exactamente lo que pides (crear un campo magnético en el mismo Marte), pero resulta que sería más barato (más factible) poner un imán fuerte en L1 (punto 1 de Lagrange, que es inestable, pero la posición puede ser mantenida con una dirección activa mínima) que puede actuar como un "escudo magnético" para todo el planeta, permitiéndole mantener su atmósfera (desviando el viento solar) y mitigando la radiación ionizante (la peligrosa).

Si se pudiera hacer para Marte, supongo que también funcionará "en el extranjero".