Terraformando las Nueve Tierras, Episodio I: ¿Podrían las cianobacterias prosperar en Muspellheim?

Hace mucho tiempo, hice una pregunta sobre cómo hacer realidad los Nueve Reinos de la mitología nórdica: Niflheim, Muspelheim, Asgard, Midgard, Jotunheim, Vanaheim, Alfhiem, Svartalfheim y Helheim, en lo que respecta a las órbitas astronómicas. Pero ahora que se ha confirmado que son posibles, a través de una variedad de formas, comencemos a terraformarlos a todos. Pero antes, algunas notas importantes:

  1. Las Nueve Tierras orbitan tres estrellas de secuencia principal de tipo K (o "enanas naranjas"): Ve, Vili y, en el centro de todo, Odín. Esto coloca a las Nueve Tierras en un rango de 0,1 a 1,3 AU (9 300 000 a 120 900 000 millas) de la tercera estrella, Ve.
  2. Las únicas formas de vida en todas las Nueve Tierras son microbianas. (Con la terraformación, eso va a cambiar).

En el primero de lo que espero sea una serie, miramos el Mundo del Fuego, Muspellheim. Según la mitología nórdica, Muspellheim es el lugar predilecto de los gigantes de fuego y su maestro, Surtr. La más cercana de las Nueve Tierras a Ve es de hecho un lugar hostil para vivir: 13,539 millas de diámetro y seis veces más grande que la Tierra con una atmósfera que consiste en concentraciones más altas de dióxido de carbono y metano que en casa. Sin embargo, a pesar de esto, todavía hay agua disponible, y esa agua está llena de vida microbiana. Trate de imaginar un Océano Pacífico con las composiciones tóxicas pero vibrantes de la Gran Primavera Prismática de Yellowstone.

Obviamente, no hay forma de que la vida compleja pueda prosperar en este planeta, pero es por eso que estamos comenzando la terraformación de Muspellheim a pequeña escala con la inserción de cianobacterias para colonizar los océanos ricos en azufre. Se espera que una vez que los colonos se multipliquen y proliferen, puedan hacer la fotosíntesis, absorber el CO2 atmosférico y, como resultado, liberar oxígeno a la atmósfera. Una vez que la oxigenación comience a dominar Muspellheim, podemos pasar a otras fases de terraformación, pero ¿tendrá éxito la primera fase? ¿Pueden las cianobacterias prosperar en las condiciones específicas enumeradas en el párrafo anterior?

A 238 Celsius y 1/100 bar de presión atmosférica, no habrá agua en forma líquida para formar un océano, consulte: Diagrama de fase para el agua
Además, con una masa tan grande, debería tener una atmósfera enorme y espesa para igualar. Si no hay atmósfera, implicaría que está lo suficientemente cerca de su estrella madre como para que todo se desvanezca, y eso definitivamente no inspira confianza en la terraformación.
@Hoyle'sghost Hemos estado descubriendo muchas, muchas cosas en el universo que no son posibles según los estándares de la Tierra.
@StarfishPrime Venus es más pequeño que la Tierra, pero tiene una atmósfera más espesa.
@JohnWDailey, ¿por qué es relevante para la atmósfera de un planeta sustancialmente más grande que la Tierra? Y cuando digo cosas como "lo suficientemente cerca de su comienzo padre que [la atmósfera] se fue volando" claramente no estoy hablando de Venus, que claramente no está tan cerca.
@JohnWDailey No hay duda de que eso es cierto, pero con la etiqueta de verificación de la realidad no puedo darle especulación ni ciencia ficción, solo su realidad básica tal como la entendemos a través de las ciencias.
@StarfishPrime Dijiste que un planeta más grande debería tener una atmósfera más espesa, pero Venus dice que no.
@JohnWDailey, un planeta más pequeño puede tener una atmósfera más espesa. Venus muestra que este es el caso. Aunque esto es irrelevante. Los planetas más grandes tendrán una atmósfera más espesa, porque tienen una gravedad sustancialmente mayor que evitará que se pierdan gases durante la formación y la evolución planetaria, a menos que estén lo suficientemente cerca de una estrella como para que sus atmósferas puedan desaparecer.
@Hoyle'sghost Se deshizo de la densidad atmosférica y la atmósfera, ya que todo el mundo le da mucha importancia a eso.
@JohnWDailey Me alegro, debería resultarle más fácil obtener respuestas ahora, cerrar el voto retirado.

Respuestas (1)

la pregunta basica

La respuesta simple a su pregunta es que el uso de extremófilos modificados genéticamente o cianobacterias con las propiedades relevantes del otro funcionará. Casi podemos hacer eso ahora, así que hacerlo en un entorno donde se está terraformando un sistema solar alienígena es muy realista.

Los problemas

No hay agua

Una edición de OP eliminó la condición de una atmósfera de muy baja presión, donde esta parte era relevante. La pregunta en su forma actual no presenta este problema, pero dejaré la sección aquí ya que podría ser interesante para las personas. Si alguien no está de acuerdo con esta decisión, díganmelo en los comentarios.

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No habrá agua líquida en su planeta. Eso es un hecho absoluto y no importa que hayamos descubierto que se consideraba imposible en la Tierra. Este diagrama de fase se basa en las leyes fundamentales y universales de la física y las leyes universales que, al menos en este nivel, se comprenden bien y están respaldadas por las observaciones de nuestros mejores telescopios. El argumento es bastante común entre aquellos que carecen de una sólida comprensión de la ciencia. No digo esto para ofenderte, sino para advertirte que este es un argumento extremadamente pobre.

escape atmosférico

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Esto no es un factor decisivo, pero debe tenerse en cuenta. El hidrógeno puede o no escapar de su planeta, el helio definitivamente no lo hará. Entonces Muspelheim no será un planeta terrestre sino un gigante de hielo más masivo o un gigante gaseoso mucho más masivo. Teniendo en cuenta la posición orbital, tendrás un Júpiter/Neptuno caliente. Esto se puede evitar si el planeta no se formó por acreción sino por la colisión entre dos o más objetos menos masivos o experimentó una colisión masiva que desprendió la atmósfera.

La alta temperatura del planeta no puede superar la velocidad de escape de 26,6 km/sy la gravedad de 5,31 g.

Densidad y Composición

Tu planeta tiene 6 veces la masa de la Tierra pero solo 1,06 veces el radio, lo que significa que debe tener una densidad promedio de 27567 kg/m3, que es más del triple de la densidad del hierro a 7870 kg/m3, más del doble que densidad del núcleo de la Tierra a 12500 kg/m3 e incluso más que el osmio a 22500 kg/m3. Esto es una locura, como dijo una vez un conocido rey espartano. Incluso un planeta de hierro puro podría no obtener estos valores. Mire este video del you-tuber Artifexian de creación de mundos para diseñar valores más realistas. Ver toda su serie de construcción de mundos de abajo hacia arriba podría ayudarte mucho. El único planeta natural con estos parámetros sería un planeta ctónico.. Un planeta ctónico es el núcleo de un gigante gaseoso o de hielo que ha sido comprimido a densidades de otro modo imposibles por su envoltura gaseosa y volátil que ha sido despojada más tarde. Sin embargo, incluso en este escenario, debería permanecer una envoltura de helio significativa.

¿Cómo es realmente Muspelhein?

Muspelheim es un planeta de hierro ctónico muy denso. Se formó como un gran gigante de hielo como Urano y Neptuno que migró hacia adentro hasta que la migración de tipo uno fue imposible. En ese momento, el hidrógeno comenzó a escapar, llevándose consigo una gran cantidad de helio y volátiles. Pero otro gigante de hielo, Fenris, estaba migrando hacia el interior rápidamente y se convirtió en efectivo en Muspellheim después de perder la mayor parte de su envoltura. La colisión destruyó Fenris y despojó de las capas rocosas y volátiles de Muspellheim. La radiación solar limpió la nube de colisión caliente de la mayoría de los elementos ligeros y el hierro restante, el tungsteno y los elementos más pesados, entre ellos mucho torio y uranio que continuarían calentando el planeta, retrocedieron significativamente lentamente al núcleo dañado y formaron el planeta actual.

Hoy en día, Muspellheim es un pequeño y denso planeta de hierro debajo de una densa atmósfera de 5 bar de helio y grandes cantidades de monóxido de carbono y monóxido de carbono yace una superficie hecha de varios componentes de carbono, oxígeno y azufre en combinación con hierro y tungsteno. Muchos volcanes arrojan metal líquido sobre la superficie y se pueden encontrar mares de color amarillo anaranjado de pentacarbonilo de hierro y productos químicos similares a base de tungsteno que dominan la superficie.

Muspellheim es ahora un mundo verdaderamente extraño con un carácter fuerte, sin embargo, la terraformación está completa de la mesa, ya que su entorno ahora es extremadamente reductor químico. Así que o necesitas cambiar los parámetros del planeta o puedes tomar esta nueva idea para Muspellheim.

Creo que sus números pueden estar un poco fuera de lugar. Obtengo una velocidad de escape de ~ 21 km / s, y dices "solo 1.06 veces el radio de la tierra", pero la tierra tiene un radio de 6371 km y muspelheim tiene un radio de 10894 km; más como 1,7 veces el radio, por lo que una densidad promedio de ~ 6616 kg / m ^ 3 que es mayor que la tierra pero no sin razón. No estoy diciendo que mis matemáticas sean correctas, ¡pero deberías revisar las tuyas!
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