Может ли планета без Солнца поддерживать человеческую жизнь за счет внутреннего тепла?

Если у вас есть планета без Солнца, имеющая достаточно внутреннего тепла и толстую верхнюю атмосферу, которая улавливает большую часть электромагнитного излучения, я думаю, что она будет достаточно теплой, чтобы иметь воду, и должна быть возможность поддерживать человеческую жизнь за счет внутреннего нагрева. Это теоретически правдоподобно или я что-то упускаю?

Может ли быть захвачено достаточно тепла, чтобы вода была жидкой, но поверхность по-прежнему представляла собой твердую холодную корку, как мы ее знаем? Даже если планета излучает лишь немного видимого света (поскольку она, вероятно, будет иметь спектр черного тела с более низкой температурой, чем у Солнца), если этот видимый свет улавливается атмосферой, может ли он накапливаться в большом количестве видимого света? как мы знаем это на Земле?

Вы спрашиваете, может ли, например, человеческая колония поддерживаться без закрытой среды таким образом или могут ли поверхностные формы жизни, такие как люди, развиваться в таком мире? Обратите внимание, что первый вопрос может быть лучше в Space Exploration SE, а второй — в World Building SE.
@StephenG Я имею в виду первое. Я отредактировал вопрос, чтобы быть немного более точным.
Или планета/луна, где приливные силы согревают ее? Считается, что на Европе есть подземный океан, подогреваемый приливными силами Юпитера. На таком расстоянии внешнего тепла было бы недостаточно для поддержания жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Очень похоже на то, что вы описываете...
Если поверхность представляет собой твердую прохладную корку, откуда исходит видимый свет?
@ PM2Ring Я уверен, что есть твердые тела, через которые может проходить видимый свет.
@macco Хороший вопрос. ;) Я предполагаю, что у нас могут быть большие равнины вулканического стекла, идущие вплоть до мантии... или алмаза...

Ответы (4)

Нам нужны как комфортные температуры, так и источник энергии, который имеет гораздо более низкую энтропию на единицу энергии по сравнению с энергией из нашей местной окружающей среды. Солнечный свет обеспечивает такой источник энергии с низкой энтропией, что необходимо для поддержания жизни форм жизни (которые, в конечном счете, являются процессами, далекими от теплового равновесия). Без солнечного света вы можете использовать реактивные химические вещества, которые достаточно хороши для примитивных микробов, но смертельны для сложной жизни.

Действительно. Просто «иметь энергию» недостаточно — вам нужна разница в энергии и способ сброса энтропии.

Нет, поскольку нам также понадобится солнечный свет для фотосинтеза, чтобы создать атмосферу. Мы могли бы сделать это искусственно, но потребности в электроэнергии были бы огромными, и если нет солнца, то это исключает солнечные батареи. Ветряные турбины, вероятно, не будут работать, поскольку они полагаются на ветер, который зависит от разных температур на земле из-за угла, под которым солнечные лучи падают на землю.

Из вопроса я также понял, что вас интересует видимость. Вы могли бы использовать свет. Ваша точка зрения о тепле черного тела верна. Возможно, мы эволюционировали, чтобы видеть с помощью инфракрасного, а не видимого света (у которого было бы другое название).

Я думаю, не уверен, что лучше всего мы видим оранжевый цвет, потому что это самый сильный свет, излучаемый солнцем.

Также в качестве источника энергии можно использовать геотермальные источники, о чем говорится в комментарии.

Или «Нет, потому что мы были бы огромной ледяной глыбой без воздуха». Было высказано предположение, что подо льдом Европы есть жидкий океан, где мы могли бы найти жизнь. Тепло, удерживающее воду в жидком состоянии, исходит от гравитационных приливных сил Юпитера. Итак, гипотетически ответ на вопрос: «Да, жизнь может существовать, но мы, вероятно, не сразу ее узнаем».
Возможно, стоит поискать радиогенный нагрев (например, Энцелад).

Жизнь человека зависит от экосистемы, поддерживающей жизнь, а экосистема, поддерживающая жизнь человека, зависит от периодического поступления солнечной энергии.

Люди могут какое-то время жить в искусственной среде на гипотетической планете... но это не планета, которая их поддерживает.

Мы зависим от дикой природы и растений в пищевой цепочке — и то, и другое зависит от дневного и ночного цикла солнечной радиации. Некоторые виды также зависят от сезонных колебаний солнечной радиации. Некоторые виды в нижней части пищевой цепи также зависят от приливов... Хотя вы не упомянули, была ли большая луна или нет.

Мы также напрямую зависим от солнечной радиации, так как наш организм вырабатывает витамин D — необходимый витамин. Люди на гипотетической планете могли бы обходиться добавками, но эти добавки должны были быть либо созданы искусственно, либо привезены с планеты, на которой есть солнце.

Так что нет, планета без солнца не может поддерживать человеческую жизнь в обычном смысле устойчивости.

Человеческая жизнь маловероятна по указанным причинам и хорошему ответу @scm.

Поддерживать жизнь можно с помощью многих искусственных средств, поэтому вопрос действительно должен заключаться в выращивании и поддержании жизни.

Но если вы спросите о разумной жизни вместо человеческой, ответить будет сложнее. Нужна, да, энергия и некоторое разнообразие окружающей среды для развития, а также свалка энтропии. Если бы это было так, ему нужно было бы время, чтобы развиться. Она, безусловно, будет развиваться по-другому, может быть, чисто водная в таком месте, как Европа (луна Юпитера), может быть, что-то земное под землей. Но время было бы ключевым фактором: Земле потребовалось около 4 миллиардов лет, чтобы развить людей, и я не уверен, что планета сможет поддерживать какие-то разумные условия в течение такого времени.

Если вы просто спросите о какой-либо жизни, или многоклеточной жизни (или просто какой-то сложности, если они не клеточные), скорее всего, времени потребуется не так много.

В любом случае, физика может обеспечить утилизацию энергии и энтропии и не слишком экстремальную температуру, но астробиологи могут быть не лучше физиков, что еще нужно