¿Serían más estables las temperaturas bajo la superficie de Mercurio?

Mercurio, al estar a una distancia aproximada de 55.000.000 km del Sol, se calienta. Como en muy caliente - 700 °K caliente (426 °C y 800 °F). No es un lugar en el que te gustaría vivir.

Por otro lado, el lado de Mercurio que no mira hacia el Sol tiende a ser muy frío, tocando fondo alrededor de los 100 °K (-173 °C y -279 °F). Bonito y helado.

Estos cambios de temperatura parecen presentar un problema importante para la colonización: uno tendría que construir una estructura que pudiera mantener una temperatura interna bastante constante mientras que la temperatura exterior variaba enormemente.

Una posible solución a este problema que se me ocurre es el uso de cuevas: la cueva Mammoth en Kentucky tiende a permanecer alrededor de 54 °F (12 °C y 285 °K).

¿Hay alguna manera de que podamos aprovechar la tendencia de una cueva para normalizar las temperaturas de una colonia? ¿Qué tan profunda debería ser una cueva Mercurial para lograr este efecto?

Si se normaliza a (426+-174)/2=126°C, todavía no estamos tan contentos.
Pensé que recordaba que Mercurio estaba bloqueado por mareas (por lo que no habría variación), pero descubrí que está casi bloqueado por mareas: 3 rotaciones cada 2 años de Mercurio. Un día de Mercurio dura dos años de Mercurio, o 156 días terrestres. Tal vez la base pueda seguir moviéndose (100 km/día terrestre en el ecuador) para mantener una temperatura constante.

Respuestas (3)

He hecho bastante de espeleología (espeleología) y una de las primeras cosas que te das cuenta cuando has visitado varias cuevas es que la temperatura del aire interior tiende a ser aproximadamente el promedio anual de las temperaturas exteriores. Pueden producir su propio sistema climático si son lo suficientemente profundos o si tienen alguna conexión con las temperaturas exteriores, como las aberturas de ambos extremos o un cuerpo de agua conectado, pero cuanto más profundo vayas, más aislado estarás de los cambios exteriores más rápidos. y las temperaturas se estabilizan. Esto aún podría significar que diferentes áreas de las cuevas pueden tener diferentes temperaturas, incluso tener el efecto del calentador o el congelador en algunos lugares, pero lo suficientemente profundo, tienden a ser estables durante todo el año.

Entonces, si las cuevas aquí en la Tierra tienen algo que enseñarnos es que la dinámica térmica de un sistema bien aislado funciona de la manera que nos enseñan las teorías termodinámicas ; que cualquier cuerpo de masa trataría de estar en un equilibrio termodinámico constante con su entorno, y cuanta más masa le arrojes (o lo rodees), más tiempo se considerarán estables las temperaturas, a todos los efectos. Esto debería ser igual para cualquier cuerpo celeste, sin ser Mercurio una excepción.

Ahora, el cuerpo celeste podría tener días, años, etc. mucho más largos (o más cortos) y un entorno externo mucho más dinámico que los cambios relativamente leves aquí en la Tierra (en términos comparativos), por lo que las profundidades a las que encontraría un entorno razonablemente estable podría variar sustancialmente, incluso cueva a cueva dependiendo de su topografía y conexión con el entorno exterior, pero dadas suficientes cuevas para elegir y tal vez alguna reingeniería de sus influenciadores climáticos menos estables, esto debería ser perfectamente factible. Si eso se considerara lo suficientemente conveniente, ese es otro asunto.

Sin embargo, hay una gran reserva en todo esto. Si el cuerpo celeste o el área donde querías ocupar una cueva todavía están geológicamente activos, las cuevas podrían estar aún más activas que sus alrededores. Las cuevas pueden formarse por cambios tectónicos, actividad geotérmica, erosión, impactos o incluso simplemente por enfriamiento y solidificación. La mayoría de estos procesos duran mucho tiempo y son difíciles de predecir, y mucho menos controlar de alguna manera. Y créeme, las cuevas no son un ambiente agradable para estar, incluso con una leve perturbación . Estuve aproximadamente a un kilómetro de profundidad en una cueva (tenemos miles en mi país) una vez, cuando ocurrió un temblor muy pequeño que probablemente ni siquiera notaron la mayoría de las personas afuera. Y aunque no soy claustrofóbico, experimenté de primera mano lo que debe significar serlo.

Las paredes de las cuevas aquí en la Tierra (al menos las que son interesantes para visitar) están hechas en su mayoría de sedimentación de piedra caliza, que es bastante frágil, aunque no lo parezca, con millones de años de pulido por el viento y el agua, o la topografía de la cueva. crece lentamente por sedimentación. Y las paredes de las chimeneas volcánicas son a menudo vidrio de silicatos una vez fundidos. El problema también es lo que normalmente no ves, que es la porosidad de todo el sistema de cuevas en el que te encuentras. Los pasajes más grandes son obvios, pero la mayoría de las cuevas que se formaron primero por cambios tectónicos de las capas de la corteza superior podrían tener literalmente millones de grietas más pequeñas a su alrededor e incluso enormes rocas suspendidaspor encima de los pasajes más grandes por rocas quebradizas e inestables que podrían ceder en cualquier momento y cerrar el acceso. Entonces, las cuevas en cualquier otro lugar podrían ser igual de frágiles y los procesos que las hicieron aún están activos. Y el aislamiento también tiene sus propias desventajas. Ninguna comunicación por radio llegará a la superficie a menos que coloque un cable con un transmisor en la superficie.

De todos modos, pensé en describir un poco qué más podría ser un problema, porque la estabilidad del clima interno realmente no es lo más problemático. Posiblemente podría incluso controlarse artificialmente mucho más fácilmente que la ingeniería en torno al problema de la estabilidad del sistema de cuevas en el que construiría su base (¿puerto espacial?).

¡Muy interesante! Entonces, entre las aberturas del tamaño de un metro en las que uno puede "espeleología", ¿también hay muchas aberturas del tamaño de un decímetro y un milímetro? Supongo que la fragilidad de una cueva, aunque se haya formado hace muchos millones de años, puede verse perturbada por la presencia humana con peso, movimientos, atmósfera, temperatura.
¿Qué tan aplicable sería esto cuando no hay una atmósfera exterior para que el aire entre y salga? ¿Seguiría siendo la temperatura de la cueva relativamente estable basada en la conducción de calor a través de la roca?

Sí, serían más estables, pero hay un gran problema en cuanto a dónde te gustaría que estuviera. Hay un artículo sobre este mismo tema. El documento establece que en anillos específicos alrededor de Mercurio cerca de los polos, justo debajo de la superficie, la temperatura es constante y cercana a la temperatura ambiente, lo que los hace ideales para la colonización. En pocas palabras, es completamente posible, si elige el lugar correcto, tener una temperatura deseable constante.

En la práctica querrás estar más cerca de los polos de lo que indican. La ubicación que dan da la temperatura ambiente, ¡para una habitación que no contiene equipo! Dado que una base real tendrá un montón de componentes electrónicos, querrás que las paredes eliminen el calor. Elija un lugar más frío y regule su temperatura con aislamiento.

Otra consideración importante es la inclinación del eje de Mercurio. Hay algunas regiones en las que la superficie del planeta nunca recibe calor directo del sol, al igual que nuestra región polar. Por lo tanto, la variación de temperatura no sería tan grande. Claramente, hay regiones de cortina donde el mantenimiento de temperaturas aceptables sería mucho menos difícil. Dado que Mercurio gira muy lentamente, un aterrizaje en una de estas zonas de transición de temperatura permitiría una estadía prolongada.