¿A qué profundidad se necesitaría un valle o trinchera en Marte para proporcionar la misma presión atmosférica que a 6 km sobre el nivel del mar en la Tierra?

La presión atmosférica aumenta a medida que se profundiza y las plantas de mayor crecimiento en la Tierra se han encontrado a una altura de 6 km, entonces, ¿qué profundidad necesitaríamos en una zanja en Marte para proporcionar una presión de aire similar? Las plantas más altas del mundo descubiertas crecen a 6 km sobre el nivel del mar

Básicamente, no hay O2 en la atmósfera marciana, por lo que no importa qué tan profundo caves tu zanja, aún no obtendrás una atmósfera similar a la de la Tierra.
Esa sería una pregunta diferente, solo estoy preguntando sobre la presión del aire en este caso.
Luego, debe editar su pregunta y dejar eso claro. Solo dices "condiciones".
No, no lo sé, la pregunta es muy clara, solicita la profundidad necesaria para dar la densidad del aire, los comentarios que ha malinterpretado como la pregunta están ahí para darle contexto a la pregunta (lo que me llevó a preguntar).
Tú eres el que pregunta, puedes hacer lo que quieras. Sin embargo, la densidad y la presión no son lo mismo.
Editado para aclarar. Ambos juegan bien.
Bueno, editado para que la pregunta coincida con la respuesta que sé dar. 😂
Dado que el OP está interesado en cultivar plantas, no necesita la presión del aire. Necesita la presión parcial de CO2 . Habría que calcular la presión parcial de CO2 a 6000 m de altitud en la Tierra y encontrar la profundidad de presión parcial equivalente en Marte.
@dotancohen: Las plantas son interesantes y ese artículo es lo que hizo que mis ruedas giraran, pero estoy más interesado en una presión de aire cómoda para que la gente trabaje (y tal vez respire en un momento posterior si puede hacer que las plantas conviertan lo suficiente de eso) CO2... aunque posiblemente solo si eres del Tíbet). : Si alguien no me gana, es posible que me haya dado mi siguiente pregunta :)
Hay una diferencia entre las criaturas que ya pueden intercambiar gases en la atmósfera y aquellas que no pueden. Si desea algo que inhale CO2, es posible que no tenga que excavar en absoluto, ya que la atmósfera marciana ya es ~96% CO2 en comparación con <0,05% en la Tierra. La Tierra recientemente tenía solo 0.02% de CO2, pero no sé si las plantas crecían en altitud en ese entonces. Sin embargo, si quiere respiradores para O2, lo mejor que puede hacer es asumir un respirador de O2 al 100 % y una presión atmosférica de 20 kPa. Introducir los números en la respuesta de Russel da 16 KM.
@dotancohen: Todavía tendría que excavar un poco durante 16 km en Marte (Hellas Planitia y Valles Marineris son los lugares más profundos a algo así como hasta 7.1 y 7 km respectivamente), 16 km podrían servir como una etapa intermedia para obtener el las plantas comenzaron, pero en última instancia querrías una profundidad a la que potencialmente podrías respirar sin ayuda.
Respirar sin ayuda: 20 kPa de O2. He abordado los 20 KPa, el respirador proporcionaría el O2. Si quieres que el O2 provenga de la atmósfera, ¡es mejor que empieces a plantar muchas plantas!
"¡muchas plantas!" Precisamente, no es más improbable (probablemente mucho menos en realidad... si puedes llevarlos al punto en que comiencen a sembrarse a sí mismos) que cavar una zanja de 41 km (o incluso solo 16 km) de profundidad :)

Respuestas (1)

La altura de la escala de la atmósfera de Marte es, dependiendo de a quién le preguntes, de 10,8 a 11,1 km.

  • Presión en el fondo de Hellas Planitia: 1,16 kPa
  • Nivel del mar tierra: 101,3 kPa
  • Altitud de la Tierra a 6 km: ~50 kPa.

Entonces necesitamos que la presión del aire aumente en un factor de aproximadamente 43; logaritmo natural de 43 = 3,76 alturas de escala, por lo que necesitamos una zanja de unos 41 km de profundidad. ¡Empieza a cavar!

Esto obtiene una presión de aire equivalente, pero casi no hay oxígeno. La presión parcial de CO 2, por otro lado, es unas 2400 veces mayor: la atmósfera a nivel de la superficie de Marte ofrece más CO 2 que la Tierra tal como es.

"¡Empieza a cavar!" Tengo mi pala, solo estoy esperando mi boleto de SpaceX :)
Y tenga en cuenta que a esta profundidad es casi seguro que su trinchera se derrumba sobre sí misma, la roca no puede soportar la carga.
@LorenPechtel eso depende de cuán empinados sean los lados, tiene poco que ver con la profundidad.
¡Esto responde a la pregunta formulada! A 1,16kPa el agua hierve a unos 8C, a 50kPa hierve a unos 83C. Tenga en cuenta que los humanos pueden tolerar presiones de hasta 6 kPa (durante períodos lo suficientemente cortos como para evitar la asfixia) antes de que el agua hirviendo dañe sus globos oculares y pulmones. Dicho esto, el artículo citado por el OP afirma que el problema para las plantas a 6 km de altitud no es la presión sino la "sequía y las heladas". Estos seguirán siendo problemas en una zanja de 40 km de profundidad en Marte.
@LevelRiverSt No, esa zanja está llegando al punto en que las rocas fluirán bajo la presión. La inclinación de los lados no tiene nada que ver con eso.
@LorenPechtel: puede que tengas razón, pero en la Tierra o en Marte, ¿menos gravedad, por lo que cambia el cálculo?
El espesor medio de la corteza del planeta es de unos 50 km (31 mi), con un espesor máximo de 125 km (78 mi). es.wikipedia.org/wiki/Marte
@LorenPechtel: Es posible que desee comentar sobre esta pregunta space.stackexchange.com/questions/32541/… después de todo, está ahí como resultado de sus comentarios :)
@Pelinore Sí, la gravedad es más ligera, eso significa que puedes profundizar antes de que fluyan las rocas. Las rocas de la Tierra fluyen a unos 10 km, por lo que las rocas de Marte deberían fluir a unos 30 km.
Entonces, lo que estás diciendo es que a una profundidad de más de 30 km (cifra aproximada, por supuesto), la roca en el fondo de nuestra "zanja" comenzará a fluir y subirá al fondo de la zanja hasta que tenga solo 30 km de profundidad. de nuevo (muy parecido a un balde con un todo dentro colocado en un charco de 6" de profundidad, puede empacar el agua del balde hacia el charco con una taza todo lo que quiera, pero el nivel del agua en el balde seguirá volviendo a 6" ). @LorenPechtel
@Pelinore Sí, pero no sé qué tan rápido se cerrará tu trinchera. Hemos visto pozos profundos en la Tierra cerrarse lentamente.
@LorenPechtel Bueno (de las respuestas aquí y en otros lugares) 30 km aún nos colocan por debajo del límite de Armstrong (iirc algo así como -25 km en Marte), por lo que no es un fracaso completo.
@LorenPechtel ¡No entiendo que la roca fluiría hasta la superficie debido a la presión de la roca sobre ella! Cuando la roca líquida presurizada se acerca a la superficie, ya no hay suficiente presión por el peso de la roca de arriba para mantenerla líquida.
@Pelinore Wikipedia dice "El manto marciano parece ser sólido hasta una profundidad de unos 500 km...", entonces, ¿por qué preocuparse por el grosor de la corteza?
@Cornelis No es una cuestión de roca líquida . Es roca sólida que fluye bajo presión. En la Tierra comienza a convertirse en un problema a unos 10 km de profundidad. (Perfore un agujero, se llena lentamente). 1/3 de la gravedad de la Tierra, debería comenzar a convertirse en un problema a los 30 km. Piense en ello como una gran pila de mantequilla, no como un líquido.
@LorenPechtel Un pozo perforado con pendientes de 90⁰ es bastante diferente a una zanja de 100 km de ancho con pendientes de 30⁰, ¿no es así? El cuerpo rocoso superior de 20 km de espesor de las laderas, que no es similar a la mantequilla, debería tener el peso suficiente para soportar la roca similar a la mantequilla debajo y al lado. ¿Puede mostrarme un documento o artículo sobre roca sólida que fluye bajo presión?
@Cornelis La roca debajo de la parte gruesa todavía fluye hacia el punto débil. Va a ser más lento, todavía se va a llenar.
@Cornelis Supongo que el flujo reduciría la profundidad del agujero a unos 30 km por debajo de la altura promedio del terreno en las inmediaciones, lo que determina la presión de la roca. Es decir, podría llegar a excavaciones mucho más profundas dentro de Hellas Planitia que dentro de terrenos más altos. Sin embargo, en escalas de tiempo geológico, debe esperar que la diferencia de altura total desde el punto más bajo de Marte hasta su punto más alto se reduzca a 30 km. Tenga en cuenta que las montañas más altas de la tierra no alcanzan su límite de 10 km. (Estoy ignorando las trincheras de aguas profundas, porque todavía tienen toda el agua de mar encima).
si coloca estructuras temporales en el fondo / estructuras móviles (y suponiendo que el relleno de la roca se realiza a un ritmo glacial), ¿podría mover periódicamente toda la ciudad fuera de la cuenca, tallar la roca un poco más si se ha llenado y luego plantar la ciudad de nuevo abajo?
¿A qué profundidad se necesitaría un valle o trinchera en Marte para proporcionar la misma presión atmosférica que a 6 km sobre el nivel del mar en la Tierra?
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