Si cavamos un agujero realmente grande en Marte, ¿cuánto tiempo duraría?

¿Cuánto tiempo se espera que dure en Marte un pozo (zanja o cráter) de 400 km de ancho y 30 km de profundidad con un gradiente de pendiente relativamente poco profundo (para la estabilidad) de 20 grados desde el borde hasta la superficie de la corteza del planeta antes de la geología y el clima ? los procesos lo cierran.

La plasticidad de las rocas bajo el peso y la presión de las rocas de arriba es una preocupación potencial que se me ha identificado, creo que solo 30 km de profundidad pueden evitar eso, pero me gustaría estar seguro.

Preferiría 41 km de profundidad (ya que eso debería darnos una presión atmosférica aproximadamente equivalente a una altura de 6 km en la Tierra donde crecen nuestras plantas más altas ) y con un espesor promedio de corteza de 50 km pensé que debería estar bien... hasta que Me sugirieron que cualquier cosa inferior a 30 km se volvería a llenar lentamente desde el fondo hasta una profundidad de 30 km, pero al menos 30 km aún deberían colocarnos por debajo del límite de Armstrong .

¿Cuánto tiempo podemos esperar que la estructura permanezca viable y retenga una profundidad de al menos 29 km?

¿En qué momento la estructura no se considera "viable"? ¿Cuando tiene 29 km de profundidad? ¿Cuando tiene 1 km de profundidad? ¿Cuando se hayan desvanecido todos los rastros de que alguna vez estuvo allí? A un nivel muy pedante, un agujero de 30 km de profundidad no tiene 30 km de profundidad tan pronto como algo de polvo marciano se deposita en el fondo, pero probablemente eso no sea lo que estás buscando.
¿Por qué ha preguntado esto aquí, en lugar de Physics.SE o Astronomy.SE? Seguramente son más adecuados para responder a esa pregunta.
@NuclearWang: digamos 29 km, editado.
@overlord-ReinstateMonica: Debido a que las preguntas más a la izquierda del centro tienden a tener una mejor recepción aquí y me siento razonablemente cómodo en este foro :) pero sí, Física podría ser un lugar apropiado (y tal vez debería haber ido a echar un vistazo ver si es una publicación b4) pero estoy bastante seguro de que Astronomy no lo es.
Supongo que es literalmente construir un mundo...
@thanby-reinstateMonica: bueno, construir un entorno (ligeramente) más habitable en una pequeña parte de él.
Para mí, esta pregunta está en el límite entre la construcción de mundos y la física/ingeniería del mundo real. Voté para cerrarlo, pero está al límite. Es exactamente el tipo de pregunta que quiero animar a pasar a otros sitios de SE porque allí estará entre más preguntas similares. Pero la pregunta específica es que me resulta difícil proponer otro sitio SE.
Quiero decir que todo lo que construimos en cualquier otro mundo tiende a tener un tiempo de vida limitado por la naturaleza, pero más por el tiempo que tardamos en destruirlo . ¡El agujero durará hasta que alguien más lo llene!
@ SRM-ReinstateMonica El centro de ayuda menciona esto como un tema: "... incluye geografía, cultura y criaturas para el mundo, sin mencionar la magia y la física planetaria..." En términos generales, esto podría considerarse geografía y física planetaria.

Respuestas (4)

Dado que nada exactamente como esto existe en Marte, veamos el mejor ejemplo de la vida real de lo que estás describiendo: un cráter.

En Marte

Hellas Planitia es uno de los cráteres más grandes y antiguos de Marte. Se formó durante el Bombardeo Pesado Tardío, que comenzó alrededor de 4.1 BYA. Con más de 7 km de profundidad, es uno de los cráteres más profundos del sistema solar.

Este cráter ha sobrevivido a casi toda la historia volcánica de Marte, las condiciones atmosféricas, la erosión del viento y el agua, incluso ha sido arrojado por algunos volcanes, y sigue siendo así de grande después de miles de millones de años. Suponiendo que mantenga un grado similar (quizás incluso más pronunciado según su marco de tiempo), su pozo teóricamente podría durar tanto como la historia del planeta.

Como también mencionaste la presión atmosférica, vale la pena señalar que en el fondo del cráter la atmósfera ya es un 103 % más densa que en la superficie de la topología circundante.

Edición basada en comentarios: dado que no existe nada de las dimensiones descritas en el sistema solar, veamos algunos ejemplos de pendientes rocosas aquí en la tierra.

sobre el suelo

Trango Towers en Pakistán alberga algunas de las paredes rocosas más empinadas del mundo. Se extienden hasta más de 7 km de altura y tienen caídas casi verticales, por lo que la presión hacia abajo de la gravedad es mucho más significativa que la presión hacia afuera de la roca. Dicho esto, estás hablando de algo debajo de la superficie, así que veamos quizás un ejemplo más cercano.

Bajo tierra

La Fosa de las Marianas se hunde hasta 11 km bajo el nivel del mar, más de un tercio del valor al que apuntamos, por lo que debería ser un modelo decente de cómo funcionan estas cosas a gran escala. Según estudios de la fosa, las partes más profundas aún mantienen una inclinación de hasta 34 grados en algunos lugares. Considere que la fosa está completamente sumergida, está sujeta a corrientes erosivas masivas y terremotos violentos, y ha sobrevivido durante 180 millones de años y continúa.

En resumen

Siempre que se mantenga en un gradiente de ~ 30 grados (para estar muy, muy seguro), creo que cualquier profundidad que no rompa la corteza estaría bien. Solo tenga cuidado de considerar también la temperatura a esa profundidad, ya que se estará acercando al manto.

Ciertamente, podemos usar Hellas Planitia como un argumento plausible para la erosión de los eventos climáticos y el relleno de polvo como un problema poco probable, pero solo tiene 7 km (menos del 25% de la profundidad objetivo), por lo que es menos útil para decir roca en el fondo de la pared del cráter no se hundirá como masilla por el peso de toda la roca que hay encima.
Amplié un poco la respuesta para cubrir eso por ti. Es difícil dar una respuesta exacta, porque no existe nada como esto, así que hice lo mejor que pude para extrapolar lo que sabemos.
Hay una diferencia entre 11 km y 30 km: presión del manto. El principal problema aquí es el ancho de 400 km: el centro se elevaría o tendría un gran volcán para shure. Marte no es tan duro con esto, pero 10-20 km de diferencia de altura con el promedio es un máximo incluso para eso.
@ksbes ¿Tiene algún tipo de fuente para su información? Parte del problema que tuve fue encontrar ejemplos de un agujero tan profundo, y mucho menos lo que le sucedería.
@ He leído algunos artículos sobre geología "dura" (en ruso) sobre los movimientos de las placas y por qué los planetas son esféricos. Como no soy un especialista, casi todo lo que puedo entender está en mi comentario, los planetas no pueden dejar de ser esféricos a gran escala. Por definición de planeta.
Entonces, ¿lo que estás diciendo es que habría actividad tectónica/volcánica que lo volvería a llenar? Por lo que vale, no ha habido actividad tectónica en Marte durante mucho tiempo: en.wikipedia.org/wiki/Tectonics_of_Mars

Valles Marineris alcanza una profundidad de 11 km, mientras que Olympus mons alcanza los 25 km de altura, juntos forman el desnivel que imaginas.

Se cree que Olympus mons tiene 200 millones de años, mientras que Valles Marineris debería contar 3 mil millones de años. Por lo tanto, el límite inferior para la existencia de tal diferencia de altura parece ser de al menos 200 millones de años.

OP parece estar preocupado por la presión atmosférica en el fondo del pozo. Desafortunadamente, una montaña al lado de un valle no aumentará la presión en el fondo del valle.
Los flujos de lava más recientes en Olympus Mons tienen solo ~ 2 millones de años, por lo que no creo que realmente puedas contar el período de tiempo en que la montaña aún estaba creciendo por la longevidad de un agujero estático.
¿Entendí que Valles Marineris tiene 'hasta' 7 km de profundidad y Olympus mons tiene 'casi' 22 km de altura?
@NuclearWang: Se formó 'durante el Período Hesperiano de Marte' que terminó (@ al menos) hace 2000 millones de años y " Según algunas estimaciones ", la erupción más reciente fue hace 25 millones de años, ¿es lo que obtuve con algunas búsquedas? : Solo hemos existido como especie 300,000 años o menos, por lo que 25 millones estarían bien, creo (algo más estaría muy bien ), incluso tus 2 millones estarían bien si no pudiera conseguir más .
Pero no están uno al lado del otro, así que no puedo juntarlos y usarlos para reclamar roca con 39 km de roca encima que no se apretará en ningún espacio disponible como tanta masilla húmeda. Olympus Mons por sí solo se puede usar para demostrar que con un gradiente poco profundo, una estructura de hasta 22 km de profundidad es factible en Marte y debería durar muchos millones de años, 8 km menos que mi objetivo, pero sigue siendo buena :)

Lo que debería haber estado mirando es el geoide de Marte y la profundidad desde él hasta el manto.

El grosor de la corteza varía entre 50 km y 22 km debido a la geografía y las características (capas de roca) sobre el geoide, mientras que la distancia entre este y el manto debería ser razonablemente uniforme.

Supongo que el Geoide putativo de Marte es la altitud utilizada para medir la densidad atmosférica.

Según algunas fuentes, la corteza de Marte tiene un grosor de 10 km en sus puntos más delgados, lo que presumiblemente se encuentra en los lugares más alejados por debajo del geoide, como Hellas Planitia ... lo que significa que el manto está a unos 17 km por debajo del geoide y puede significar que nosotros no puede ir mucho más profundo que 7 km sin flujos de lava.

Entonces, la corteza debajo de Hellas Planitia tiene probablemente solo 10 km de espesor.

Encontré este mapa de altura de Marte compatible con KSP

ingrese la descripción de la imagen aquí

& este mapa de la topografía de Marte (útil ya que puede acercar y alejar las características)

El mapa interactivo de Marte en la parte inferior de la página 'Atmosphere of Mars' de WikipediA también es útil, ya que nombra las características sobre las que pasa el cursor y lo vincula directamente a su página si hace clic en ellas.

Lo que creo que esto significa es que un agujero de 30 km de profundidad atraviesa directamente la corteza hacia el manto o estará bien casi indefinidamente, dependiendo de dónde lo caves.

También significa que probablemente no podamos alcanzar una profundidad por debajo de la presión atmosférica estándar de Marte de mucho más de unos pocos kilómetros más allá de los 7 km sin correr el peligro de recibir magma... los 0,168 PSI de Hellas Planitia (presión del aire en la cumbre de El Monte Everest (el punto más alto de la Tierra) es de 4,89 PSI) probablemente no esté tan lejos de ser tan bueno como lo que podemos conseguir en Marte al cavar hoyos... no es lo que esperaba.

¿Marte tiene manto? Pensé que se había congelado por completo, ¿por eso ya no tiene un campo magnético ni placas tectónicas?
@ nick012000: iirc, ¿la falta de campo magnético se debe a la falta de un núcleo interno que interactúe con el núcleo externo?
@ nick012000 Caliente o frío a cierta profundidad, las rocas deberían tener algo de plasticidad y, finalmente, semifluidez y temperatura más alta simplemente debido al peso y la presión de la roca de arriba, si vas por debajo de cierta profundidad, significa que las rocas de abajo se apretarán. en cualquier agujero o cráter para rellenarlo desde el fondo como masilla húmeda que brota en un balde con un agujero en el fondo, supongo que esto comienza alrededor de 7 km por debajo del geoide en parte porque no hay nada más profundo en Marte & tantos cráteres cerca de esta profundidad parecen tener volcanes en el medio (donde son más profundos).
@ nick012000: vea también las respuestas a esta pregunta de Astronomy SE "¿ Cuál es la temperatura a 55 km debajo de la superficie de Marte? " 700 ° C, por lo que es posible que no se produzca lava real? Y tal vez debería editarlo, pero aparte de que Marte no es frío en todo su recorrido, los modelos sugieren un núcleo de hierro fundido muy caliente.

Un posible efecto secundario: el desplazamiento de una cantidad tan grande de material podría cambiar perceptiblemente el eje de rotación del planeta. Se cree que realmente sucedió en nuestra Luna debido al vulcanismo que movió el material.

Por lo tanto, no debe hacerse al azar. Si esto hace que el cráter artificial termine más cerca del polo después de la excavación, tendrá un clima más frío de lo previsto. Peor aún, si el eje de rotación se desestabiliza y comienza a precesar, grandes variaciones de temperatura. No estoy seguro de si la precesión planetaria con un período corto de unos pocos años es matemáticamente factible, pero en una historia, ¿por qué no?

Si cavamos un agujero realmente grande en Marte, ¿cuánto tiempo duraría?
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