География и внешний вид азотно-аммиачной планеты

Планета, о которой идет речь, — вот эта . Приблизительно три четверти размера и вдвое меньше силы тяжести Земли, атмосфера на 25% плотнее земной, которая в основном состоит из азота с небольшим процентным содержанием кислорода и углекислого газа. Проксима Центавра, красный карлик, на внешнем крае обитаемой зоны, планета относительно холодная, со средней температурой поверхности от -80 до -30°C. Вулканическая активность отсутствует или минимальна. Небо приобретает темный серовато-коричневый цвет, становясь красноватым на восходе и закате и в сумерках, а также вокруг звезды.

Планета вращается за 27 часов; его орбитальный период составляет примерно 20 дней. Орбита примерно круглая; осевой наклон планеты относительно велик (34°).

Моря жидкого аммиака покрывают примерно половину планеты, где он не замерз. Цвет моря варьируется от темно-синего до золотисто-бронзового, в зависимости от количества металлов, растворенных в аммиаке. Цвета отображают структуру океанских течений.

Я слышал, что аммиак быстро и легко растворяет почву, поэтому я думаю, что местность, особенно береговая линия, будет очень неровной. Я предполагаю, что аммиак будет кипеть или испаряться только в нескольких местах и ​​быстро падать дождем, а значит, большинство рек будут периодическими и расположены близко к берегам, хотя и оставят отчетливые следы на местности.

Самые верхние слои породы или почвы, вероятно, содержат соединения азота, и их концентрация возрастает по мере приближения к ближайшему побережью. Это будет интересно, особенно если эти соединения имеют разные цвета.

Рельеф вблизи побережья будет очень неровным, полным небольших аммиачных озер или участков аммиачного льда, каньонов и долин, образованных реками, в то время как дальше от моря он будет состоять в основном из равнин и холмов с редкими метеоритными кратерами.

Поскольку у аммиака нет аномалии плотности, как у воды, я полагаю, что чем дальше на север или на юг вы путешествуете, тем выше море будет замерзать. В то время как только самые глубокие участки экваториальных озер и океанов будут заморожены, полюса будут покрыты обширными и очень плоскими аммиачными морскими равнинами и ледниками.

Мои вопросы:

  • Мое описание правдоподобно?
  • Если нет, то почему? Что нужно изменить?
  • Вы можете что-нибудь добавить? Погодная система? Климат? Как бы выглядели облака аммиака?

Ответы (3)

Ваше описание кажется мне правдоподобным. Я мог бы добавить несколько вещей, которые могли быть или не быть рассмотрены.

Вулканическая активность

Учитывая, что на вашей планете нет вулканической активности, ее ядро ​​остыло, не оставило магнитного поля и сделало атмосферу уязвимой для разрушения солнечными/межзвездными ветрами. Эти ветры уносят наименее плотные элементы вашей атмосферы, поэтому главной целью будет азот.

Разреженная атмосфера

С разреженной атмосферой вы ожидаете меньше выветривания, то есть высоких гор. Однако при отсутствии геологической активности у гор есть больше времени для разрушения. Рельеф вашей планеты зависит от того, как давно ваша планета перестала быть геологически активной и насколько она ветреная. Ниже я подробно описываю, что ваша планета ветреная, поэтому я ожидаю холмистую местность и равнины, о которых вы упомянули, даже для планеты с половиной гравитации.

Тонкая атмосфера, состоящая в основном из азота, также означает отсутствие парникового эффекта, поэтому температура вашей поверхности близка к эффективной температуре планеты. Фактические цифры важны, так как я предполагаю, что вы хотите, чтобы точка замерзания аммиака находилась где-то в пределах вашего температурного диапазона: https://en.wikipedia.org/wiki/Effective_temperature

Осевой наклон

Ваша планета будет испытывать более резкие сезонные изменения из-за большого наклона ее оси. Это помещает ваши тропические широты в +/-34 градуса, а ваши дуги в +/-56 градусов. Что это значит для вашей погоды:

  • Больший диапазон температур поверхности
  • Озера действительно могут замерзнуть вблизи экватора, так как лето на экваторе будет холоднее , чем лето в Арктике.
  • Так как ваши сезоны длятся по 5 дней каждый, у вас будет резкий перепад температур, который является источником большинства погодных явлений на Земле. Очень ветреная планета.

Спектр излучения красного карлика будет сильно отличаться от спектра нашего Солнца. Когда ты сказал

Небо приобретает темный серо-коричневый цвет, а на рассвете становится красноватым.

и

Цвет моря варьируется от темно-синего до золотисто-бронзового.

вы имеете в виду «наши» цвета или их местный эквивалент в спектре красных карликов? Особенно синий будет трудно увидеть в красноватом свете.

Кроме того, вы утверждаете, что гравитация вдвое меньше, чем на Земле, но при этом хотите, чтобы атмосфера была более плотной. Как? Плотность атмосферы зависит от гравитации, другими словами, чем сильнее планета сможет «обнять» свои газовые покровы гравитацией, тем плотнее будет атмосфера. Меньшая гравитация означает меньше плотной атмосферы.

И последнее: при более низком давлении (из-за меньшей гравитации) как вы собираетесь поддерживать жидкий аммиак? У меня такое ощущение, что температура и давление, которые вы подразумеваете в своем описании, дают только газообразный аммиак.

С этой планетой могут быть некоторые фундаментальные проблемы, которые перевешивают опасения по поводу ее внешнего вида.

Планете земной группы с половиной земного притяжения и четвертью плотности атмосферы было бы очень трудно сохранить водород, необходимый для аммиака (NH 3 ). Даже на орбите слабого красного карлика ваша планета будет подвержена гидродинамическому ускользанию (вспомните Титан, находящийся на расстоянии 9,54 а. Отсутствие значительного вулканизма также предполагает неактивное ядро ​​и, следовательно, слабую магнитосферу, что еще больше обнажает водород. (Поскольку водород уходит, оставшийся азот и кислород образуют оксид азота (NO) и диоксид азота (NO 2 ) и закись азота ( N 2 О))

Как указывает Л. Датч, диапазон давления и температуры, который вы указали, заставляет ваши аммиачные океаны мгновенно кипеть, превращаться в жидкость, а затем замерзать. Обратитесь к этой фазовой диаграмме для аммиака , указав диапазон температур и давление внизу слева. Повышение атмосферного давления до земного стандарта предотвратило бы это.

Этой планете также будет труднее удерживать тепло, чтобы предотвратить полное замерзание антизвездного полюса и обречь остальной мир на ситуацию снежного кома — я сомневаюсь, что 20-дневного года достаточно, чтобы зимний лед растаял до того, как следующая зима начнется, а гораздо более крупные полярные регионы означают, что большая часть планеты будет замерзать во тьме каждый сезон.

Что касается его внешнего вида, то, если там не будет жизни, мы не сможем признать почву, поскольку она представляет собой смесь минералов и органического вещества, но вы найдете песчаные пляжи и скалистые берега, как на Земле. Большая способность жидкого аммиака растворять минералы сделает речные долины и эстуарии более крутыми, которые проникают намного глубже в землю.