Редактировать: прежде чем я откажусь от этого, я задаюсь вопросом, как развитая цивилизация могла создать условия на маленьком планетоиде (размером с Цереру?), чтобы поддерживать пригодную для дыхания атмосферу на уровне Земли? Кажется, что в природе это невозможно, а как насчет искусственно? Некоторый handwavium, конечно, допускается.
Редактировать: ранее я писал «внутри» небольшого планетоида. Извинения. Я имел в виду маленький планетоид.
Оригинальный вопрос: как небольшие планетоиды (размером с Харон, Церера, Дисномия [?]) могут иметь и сохранять атмосферу с пригодными для дыхания газами в течение любого продолжительного периода времени?
Я понимаю, что их гравитация низкая, и это может быть причиной того, что она не может, но есть ли какие-либо условия, при которых они могли бы? Например):
Я ищу ответ, который существовал бы в природе, но я открыт и для искусственных средств . Спасибо.
Наденьте на него мешок.
Это не так неправдоподобно, как может показаться. Я видел многочисленные упоминания об этом в научной фантастике и других дискуссиях. Жаль, что я не могу найти их в данный момент. По памяти это использовалось в веб-комиксе Quantum Vibe в какой-то момент его истории.
Суть в том, чтобы накрыть планету очень тонкой пластиковой сферой, а затем надуть эту сферу воздухом. Если вы построите какую-нибудь поддерживающую конструкцию (например, кольцо вокруг планетоида), вы можете построить шлюзы и стыковочные порты. Таким образом, вы сможете добраться до планетоида и обратно, не разрывая мешок. Мелкие разрывы от микрометеоритов должны быть достаточно малы, чтобы не вызывать значительная потеря воздуха (маленькие отверстия в действительно большом мешке). Лучше всего, если полимер самовосстанавливающийся, но его можно залатать или заменить по частям. В одном из этажей аспект самовосстановления был настолько высок, что корабли могли пролетать через него, а слезы заживут до того, как произойдет значительная потеря.
В одном обсуждении говорилось о закрытии одного из лунных кратеров майларовой крышкой, но это было давно и, возможно, не попало в сеть.
Я думаю, что это 25-й раз, когда эта графика публикуется в Worldbuilding.
Как видите, способность планеты удерживать атмосферу зависит как от скорости убегания, так и от температуры. Для выхода более легких газов (водорода и гелия) требуются более низкие температуры, для более тяжелых газов (таких как криптон, диоксид серы или ксенон) требуются более высокие температуры.
Там внизу изображены Эрида, Плутон и Тритон. У Плутона действительно есть своего рода разреженная атмосфера, состоящая из азота, метана и окиси углерода. Но эти газы постоянно обновляются с поверхности планеты. При температуре поверхности в диапазоне 40-60 К поверхность Плутона достаточно холодная, чтобы все перечисленные газы были твердыми. Поэтому иногда солнечный свет испаряет эти газы, и они образуют атмосферу. Затем эти газы улетучиваются в космос, потому что гравитация Плутона недостаточно сильна, чтобы удерживать их, но из-за холода некоторые из них замерзают обратно на поверхность, и цикл повторяется снова. Поскольку у Плутона есть большой резервуар этих материалов, атмосфера Плутона в ближайшее время не закончится. Но опять же, имейте в виду, что атмосфера Плутона имеет давление около 0,00001 бар;
Церера и подобные планеты слишком малы, чтобы удерживать атмосферу при любой практической температуре. Даже Плутон слишком мал. Лучшее, на что вы можете надеяться, это геологические явления, такие как криовулканы, которые выбрасывают много материалов из центра планеты. Со временем они будут потеряны, но могут образовать небольшое количество атмосферы, прежде чем их отгонят. Но опять же, Энцелад тоже мал и имеет такие же условия, но не содержит никакой атмосферы.
Может ли он выпускать собственные газы из своего ядра?
Возможно. Церера делает это . Она просто не делает этого достаточно, чтобы создать пригодную для дыхания атмосферу. Из ссылки:
В начале 2014 г. с использованием данных космической обсерватории Гершель было обнаружено, что на Церере имеется несколько локализованных (диаметром не более 60 км) среднеширотных источников водяного пара, каждый из которых испускает приблизительно 10 26 молекул (или 3 кг) воды в секунду.
И, к сожалению, даже если бы она увеличила количество вырабатываемого ею газа, она, вероятно, не смогла бы его удержать ( см. стр. 19 этой статьи ).
Теперь Церера в основном состоит из камней и содержит мало воды. Но подумайте о Европе. У этого достаточно льда, чтобы создать атмосферу, если его достаточно нагреть.
Может ли в ядре быть крошечная частица нейтрония (не смейтесь)?
Очень нереально, и даже если махнуть рукой, очень хлопотно.
Нейтроний должен существовать только в ядрах мертвых звезд. Он очень плотный по определению. Таким образом, для планеты, состоящей из газа более чем на 99,9999%, подойдет очень небольшая его часть. Однако помните, что даже если гравитация близка к нулю в центре, все равно все притягивается именно туда. Каждая мертвая масса на вашей планете раздавится там.
Могла ли комета столкнуться с ним и дать ему газы?
Одна-единственная комета, нет. Но многократные бомбардировки через миллионы или миллиарды лет могли бы помочь.
Помните, что при небольшой гравитации вы можете терять много газа в космос при каждом ударе. Таким образом, ваша чистая прибыль от каждого отдельного воздействия может быть небольшой или даже отрицательной.
Поскольку вы спросили: "...внутри небольшого планетоида...", то, возможно, ответ будет заключаться в том, чтобы выдолбить планетоид и жить внутри него. Газы, которые вам нужны, могут быть захвачены внутри существующей породы, подобно тому, как гелий улавливается слоями породы на американских месторождениях природного газа.
Жизнь на поверхности Земли возможна отчасти благодаря:
Чтобы компенсировать это на Церере, вам нужны здания с защитой, и самый экономичный выбор — местная скала.
Но идея с сумкой имеет некоторые достоинства.
Должна быть возможность создать полую сферу диаметром 600 миль путем нагревания и надувания воздушного шара. В отличие от традиционного воздушного шара, все части которого расширяются одновременно, я представляю, как надувные растения бродят по поверхности растущей сферы. Эти растения обогревают локальные области и позволяют сфере расширяться в виде серии «бородавок». По мере расширения сферы толщина материала уменьшается, но это возможность для вакуумной сварки. Надувные установки добавляют новый материал, чтобы восстановить толщину сферы для оптимального нагрева и расширения во время следующего прохода.
https://en.wikipedia.org/wiki/Вакуумное_цементирование
После всей этой работы у вас есть гигантский пузырь, который подойдет Церере, и у него будет небольшая атмосфера внутри, но очень небольшая структурная поддержка. Таким образом, пузырь будет состоять из слоев пузырьков, что также обеспечивает избыточность от утечек и действует как изоляция.
Я нашел статью " shellworld ", которая соответствует вашему описанию. Оболочка парит над атмосферой, и ее вес увеличивает атмосферное давление. Только не понимаю, почему он непрозрачный при искусственном освещении. Я могу представить себе автономных роботов, бродящих по поверхности и чинящих метеоритные проколы. Очевидно, что в оболочке должна быть зона, предназначенная для размещения космопорта и ворот.
Хорошо, моей первой мыслью были «Интегральные деревья» Ларри Нивена… которые, если мне не изменяет память, описывают весь тор среды на орбите вокруг звезды. Титульные деревья растут внутри полосы в состоянии вечного свободного падения. По отдельности они слишком малы для своей среды, поэтому живут в замкнутой среде.
А что насчет материнской планеты...
Планетоиду не нужно владеть окружающей средой, просто быть внутри нее... газовым гигантом, состоящим из кислорода и водорода, с планетоидом внутри его границ? Крошечная сингулярность, создающая достаточно гравитации, чтобы удерживать кислород, но недостаточно, чтобы поглотить его, с планетоидом, вращающимся вокруг него, в то время как сингулярность вращается вокруг Солнца?
Он мог существовать внутри необычно плотного газового тора . Похоже на Дымовое кольцо Нивена / Интегральные деревья.
Это было бы более вероятно, если бы в дополнение к малым планетоидам были задействованы некоторые газовые гиганты, особенно если вы хотите, чтобы он был стабильным в течение любого периода времени. Потребовалось бы только правильное расположение планет, чтобы гравитационные и магнитные поля удерживали газы на месте.
Гравитация малых планетоидов вызовет локальное увеличение плотности в торе, создав более плотную атмосферу вокруг планеты. Атмосферные газы, потерянные в космос с планеты, вернутся обратно в тор и будут пополняться из того же источника.
Это крайне маловероятно, но потенциально может произойти естественным или искусственным образом очень развитой цивилизацией, решившей переместить некоторые планеты.
Чтобы сохранить атмосферу, все, что вам нужно, это гравитационный колодец. Наиболее очевидный способ компенсации неглубокого гравитационного колодца - это более низкая температура, которая снижает среднюю скорость газов до скорости убегания.
Но если в уравнении есть инопланетная технология, вы можете поместить стабилизированную черную дыру в центр планетоида, чтобы усилилась поверхностная гравитация.
Иметь поверхностную гравитацию Земли будет недостаточно, потому что гравитационная яма, хотя и достаточно глубокая, мала - гравитация падает резче, чем на Земле.
Я думаю, что вы можете достаточно безопасно представить гравитацию на поверхности до 1,5, а некоторое выделение газа из мантии планеты должно сделать все остальное. Будучи планетоидом, вполне возможно иметь огромные глубокие залежи водяного льда и замороженного азота.
Хронология примерно такая:
Конечно, наличие одной сотой части радиуса Земли означает 1/100 3 ее объема, а плотность в 100 раз больше корректирует массу только до 1/100 2 - одной десятой тысячной - массы Земли. Это означает, что удерживающая способность атмосферы (которая зависит от массы) также составляет около 0,01% от земной; если Земля сможет сохранить свою атмосферу в течение десяти миллиардов лет, то наш планетоид просуществует только один миллион лет; из них, возможно, одна-две тысячи лет будет иметь приемлемую атмосферу. Дегазация поможет там, если это необходимо.
Лен
Джош Кинг
ШадоКэт
Джон
джеймскф
Лен
Джон
джеймскф
Джон