Un planeta hecho de hierro.

Nuestro planeta tiene una superficie llena de silicatos y un núcleo de hierro. Es por esto que la Tierra es como es en su mayoría: la mayoría de las rocas y muchos minerales contienen algún tipo de sílice. Pero, ¿qué pasa con un planeta con una superficie de hierro y un núcleo de, digamos, mercurio (para tener un elemento más denso que el hierro)? Esto no quiere decir que este planeta sea puramente de hierro y mercurio, pero tiene las mismas proporciones que nosotros tenemos de sílice y hierro, respectivamente. (Esto significaría que ~90% de la corteza de este planeta sería hierro).

¿Es factible un planeta así? Y si es así, ¿cómo afectaría eso a las placas tectónicas y al desarrollo de la vida, si la vida es posible en este tipo de mundo?

¿Por qué no? después de que los escombros de una supernova se acumulan bajo la influencia de la gravedad y, a medida que aumenta la presión, el elemento más denso, como el hierro, se concentrará en el núcleo, luego un par de eventos catastróficos eliminarán la mayor parte de la corteza y arrojarán al planeta al olvido (vacío donde la densidad de la materia es super bajo) ahí lo tienes una bala de cañón gigante en el espacio ;)
No es factible. ¿De dónde vas a sacar tanto mercurio? Aceptaré un planeta hecho de metal: lo que quede después de que las capas exteriores hayan sido despojadas por un encuentro con algo muy energético, pero no aceptaré mucho en cuanto a metales pesados.

Respuestas (5)

Una variación muy cercana a tal planeta ya existe en nuestro propio sistema solar. Es el primer planeta Mercurio (no el elemento químico mercurio, sino el planeta). Wikipedia dice:

Aunque la alta densidad de la Tierra resulta apreciablemente de la compresión gravitacional, particularmente en el núcleo, Mercurio es mucho más pequeño y sus regiones internas no están tan comprimidas. Por lo tanto, para que tenga una densidad tan alta, su núcleo debe ser grande y rico en hierro.

El núcleo de Mercurio es el 42% de su volumen total. En contraste, el núcleo de la Tierra es un mísero 17% de su volumen total. Sin embargo, no puedo decir nada sobre la presencia del elemento mercurio en este planeta. El hierro parece ser mucho más común en nuestro sistema solar que el mercurio. La supernova que creó los escombros a partir de los cuales se formó nuestro sistema solar tenía cantidades mucho mayores de hierro en comparación con el mercurio. El hierro tiene el número atómico 26 y es mucho más probable que se forme en el núcleo de una gigante roja que el mercurio, que es dos veces más pesado (con un número atómico de 80).

Básicamente, esperas planetas con alto contenido de hierro cerca de sus estrellas madre. La razón más simple es que el viento solar barre la atmósfera del planeta y algunos elementos más livianos, dejando atrás solo los más pesados. En nuestro propio sistema solar, el cinturón interior contiene 4 planetas terrestres, mientras que el cinturón exterior contiene los gigantes gaseosos. Es muy probable que una parte considerable de los planetas interiores fuera arrastrada por los vientos solares y luego capturada por los planetas exteriores, convirtiéndolos en planetas realmente monstruosos.

Entonces, en general, sí, los planetas que contienen proporciones muy altas de hierro son posibles. Sin embargo, los planetas que contienen una proporción igualmente alta de mercurio (elemento) son muy poco probables.

Dicho esto, la cuestión de la vida en tales planetas es puramente base de opinión. No esperaría ninguna vida similar a la de la Tierra en esos planetas. Nosotros, siendo organismos basados ​​en el carbono y acostumbrados a ver vida de un solo tipo, no tenemos idea de lo que realmente define la vida y cómo puede formarse. Para nosotros, la vida es imposible sin agua (y mucha). Y luego se necesitan nutrientes y una gran variedad de sustancias químicas esenciales para impulsar la historia evolutiva de la forma en que sucedió en la Tierra . No podemos decir cómo puede evolucionar la vida en otros planetas y bajo qué condiciones. Tampoco sabemos qué tipo de vida sería.

Partiendo de un remanente estelar, es teóricamente posible que se forme un planeta compuesto en gran parte por hierro y elementos más pesados ​​como resultado de la destrucción de una estrella. Un fragmento del núcleo de una estrella similar al Sol cerca del final de su vida sería principalmente hierro de la fusión estelar mezclado con los elementos pesados ​​que fueron atraídos hacia la estrella desde la Nube Molecular original . Tal mundo sería extremadamente radiactivo y comenzaría al rojo vivo, pero la superficie eventualmente se enfriaría y solidificaría.

Esperaría que la corteza de un mundo así fuera en gran parte de hierro, de la misma manera que la corteza terrestre es en gran parte de basalto , con el equivalente de la corteza continental compuesta por metales de transición más ligeros como el titanio y el cromo, y algunos compuestos de menor densidad formados por elementos más pesados. . De hecho, el manto tendría un buen porcentaje de Mercurio, pero es casi seguro que contendría mucho más plomo que cualquier otro componente formado por la descomposición de muchos elementos radiactivos más pesados ​​que estaban originalmente en el núcleo estelar y que también tendrán muchos isótopos todavía radiactivos. que aún no han decaído.

Espero que este mundo sea extremadamente activo geológicamente, el manto será mucho más caliente que el de la Tierra y el mundo en su conjunto tendrá reservas de calor mucho mayores durante mucho más tiempo. Será más caliente porque está compuesto de minerales más densos con capacidades caloríficas más altas y porque constantemente se bombea más calor por mucha más desintegración radiactiva que en la Tierra. El mundo tendrá más reservas de calor debido a tres mecanismos; reacciones de cristalización de mayor energía, cristalización y disolución repetidas debido a la descomposición radiactiva que desestabiliza las estructuras cristalinas y, debido a los niveles relativamente altos de isótopos radiactivos (como porcentaje del total), más calentamiento radiogénico, incluidos los isótopos de vida media más larga.

El manto probablemente tendrá una viscosidad similar a la de la Tierra, si no más fluido debido al alto porcentaje de plomo y otros metales pesados ​​de bajo punto de fusión. Si esas suposiciones se mantienen, entonces la tectónica será casi idéntica a la de la Tierra pero con temperaturas más altas y diferentes minerales/aleaciones que forman "rocas".

La vida tal como la conocemos, es decir, basada en carbono y soluble en agua, no tendría ninguna posibilidad en un mundo así, al menos no inicialmente. Hay demasiada radiación ionizante, demasiados metales pesados ​​en la corteza y muy pocos de los elementos que necesitamos para funcionar. El oxígeno, el carbono, el hidrógeno, el nitrógeno, el calcio y el fósforo representan el 99 % de la masa del cuerpo humano ( Fuente ) y todos ellos, con la posible excepción de Hydrogen, serán extremadamente raros en este mundo remanente.

Ahora es posible que un mundo así pueda acumular grandes volúmenes de elementos más ligeros más adelante en su evolución a través de la colisión con desechos del sistema planetario, si lo hay, del sistema estelar que se centró en la estrella del que formaba parte. Este material inicialmente cubriría el mundo formando una "capa de vida" geológicamente de corta duración que podría albergar vida basada en el carbono durante un tiempo antes de que la actividad tectónica mezclara este material con el manto.

Avíseme si quiere que profundice en cualquiera de estas cosas, he hablado bastante a la ligera sobre muchas partes.

La vida no es posible según ningún modelo que tengamos pero el planeta es fascinante.

Dado que este planeta (IronForge) tiene una concentración tan alta de metales muy pesados, probablemente se formó en los restos de una supernova muy pesada o una serie de supernovas. La Tierra tiene solo pequeñas cantidades de mercurio en comparación con la proporción terrestre de sílice a hierro.

La masa de la Tierra se compone principalmente de hierro (32,1 %), oxígeno (30,1 %), silicio (15,1 %), magnesio (13,9 %), azufre (2,9 %), níquel (1,8 %), calcio (1,5 %). y aluminio (1,4%); y el 1,2% restante consiste en trazas de otros elementos.

Entonces, si tomamos todos esos elementos y multiplicamos su masa atómica por tres, manteniendo las mismas proporciones, obtenemos la siguiente lista:

  • Mercurio
  • Cromo
  • tecnecio
  • Criptón
  • indio
  • Radón
  • Prometeo
  • Circonio

Todo el oxígeno libre se ha consumido hace mucho tiempo. La vida basada en el carbono y la vida basada en el silicio tendrán muchas dificultades para encontrar recursos para formar estructuras celulares.

¿Es posible la vida? Extremadamente improbable y si hay vida no se parecerá en nada a la vida en la Tierra, obviamente. Al cambiar el peso de IronForge mucho más alto en comparación con la proporción de silicio-hierro de la Tierra, la cantidad de metales pesados ​​industriales en la corteza y el entorno general será mucho mayor que en la Tierra. Con una atmósfera de radón-criptón, cualquier forma de vida tendrá que luchar muy fuertemente contra la radiación proveniente del radón y los productos de descomposición del radón.

Este no es de ninguna manera un lugar agradable para visitar para los humanos. El aire mismo es radiactivo y hay metales pesados ​​por todas partes.

Estimar qué elementos estarán en la corteza o en el núcleo está más allá de mi capacidad de estimación. Tener un núcleo de mercurio sería interesante porque su conductividad es muy alta.

16 Psyche tiene una superficie que se estima que es 90% metálica (hierro), ya que tiene un albedo de radar extremadamente alto. Se presume que es el núcleo anterior de un protoplaneta en el que la gravedad comenzó a separar los metales de los minerales, pero luego el exterior rocoso se hizo estallar, dejando solo el núcleo metálico. Sin embargo, a pesar de ser descrito como un "mundo de metal", la densidad es más baja que la de la Tierra, por lo que no estoy seguro de cuál es la discrepancia.

Se planea lanzar un orbitador en 2023.

Logotipo de Psyche Orbiter con lema: "Viaje a un mundo de metal"

La atmósfera de los planetas rocosos provino en gran parte de la desgasificación del manto volcánico. Esa fue la "segunda atmósfera" de la Tierra, la primera después de la atmósfera nebulosa de hidrógeno/helio. Si el planeta sufriera un impacto lo suficientemente violento como para arrancar grandes porciones del manto, la fuente de gran parte de esa liberación de gases desaparecería, por lo que la atmósfera a su alrededor sería más delgada de lo normal.

Psyche tiene solo 200 km de diámetro, por lo que su núcleo no está comprimido tanto como el de la Tierra.

El hierro es el último elemento que se forma en grandes cantidades antes de que una estrella colapse en una estrella de neutrones o un agujero negro. Todos los elementos más pesados ​​tienen mucha menos abundancia en el universo , ya que en su mayoría se producen solo en fusiones de estrellas de neutrones. Estos son eventos astronómicos extremadamente violentos que también son extremadamente raros, lo que limita la abundancia de elementos pesados ​​que pueden terminar en los planetas.

Entonces, un planeta casi lleno de hierro es lo más pesado que puedes conseguir. No creo que sea posible algo como un planeta de mercurio.