Может ли планета земной группы иметь воду в качестве ядра?

Есть планета под названием Иглипт, поверхность которой на 100% состоит из бесплодной пустыни. Однако есть одна особенность: ядро ​​планеты состоит из жидкой воды, и есть несколько мест, где эта вода просачивается через трещины и достигает поверхности, где она создает плодородные оазисы, где могут возникнуть цивилизации, использующие оазисы для орошения. Реалистично ли существование такой планеты, или для ее существования потребуется серьезная художественная лицензия?

Если оставить в стороне невозможность водного ядра и поверхности из камней и песка, как развивается жизнь без больших участков жидкой воды? Лучшим вариантом для вас была бы планета, подобная Марсу, которая изначально содержала значительное количество воды, но потеряла большую ее часть.

Ответы (4)

Вода не может оставаться жидкой под давлением ядра земной планеты. Тем не менее, это не обязательно, чтобы ваши настройки были жизнеспособными. Кора планеты может просто содержать большие глубокие водоносные горизонты , которые обеспечивают водой оазисы. Некоторыми хорошими примерами крупных водоносных горизонтов под пустыней являются Большой артезианский бассейн Австралии и Нубийская система водоносных горизонтов из песчаника .

Что происходит с водой под давлением ядра планеты земной группы? Я думаю, что для воды наиболее компактной фазой будет жидкость.
@Willk На самом деле это баланс между температурой и давлением, но для воды наиболее термодинамически благоприятными фазами при высоком давлении являются различные формы экзотического льда. en.wikipedia.org/wiki/Ice_VII
Вы также можете заметить, что вполне возможно, что на Марсе тоже есть водоносные горизонты, о чем свидетельствуют линейные полосы на стенках некоторых кратеров.
@Willk, давление в ядре Земли составляет около 350 ГПа. При таком давлении единственными возможными фазами являются лед X, сверхкритическая жидкость (выше 647 К) и, возможно, пар (при температуре «абсурдно жарко»). Давление слишком высокое для жидкой воды.

Чтобы вода находилась в ядре планеты, это должно означать, что нет других элементов или компонентов, более плотных, чем вода.

Вода довольно плотная, но не такая плотная, как большинство металлов или оксидов.

Может случиться так, что под действием гравитации собираются только легкие элементы, но такая планета не могла бы содержать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем: нет магнитного поля, защищающего звездный ветер, просто чтобы указать на одно большое отличие.

Разве не могли бы присутствовать элементы, если бы они были связаны в соединения с низкой плотностью? Не уверен, допускает ли это магнитное поле или нет.
@R.., присутствие воды означает, что большинство присутствующих элементов будут в форме оксидов, и они, как правило, немного плотнее воды. (Подумайте об этом: большинство камней — это оксиды, и очень немногие камни плавают.)

Да. Вода для ядра, мантии и коры.

холодная пустыня

https://en.wikipedia.org/wiki/Пустыня

Полярные пустыни представляют собой особый класс холодных пустынь. Воздух очень холодный и несет мало влаги, поэтому осадков выпадает мало, а то, что выпадает, обычно снег, часто уносится сильным ветром и может образовывать метели, сугробы и дюны, подобные тем, которые вызваны пылью и песком в других пустынных регионах.

Ваш водный мир сухой сверху, потому что он холодный. Под слежавшимся снегом находится лед, и еще больше льда, и в конце концов вы дойдете до жидкой воды. Из ОП

есть несколько мест, где эта вода просачивается сквозь трещины и выходит на поверхность, где она создает плодородные оазисы, где могут возникнуть цивилизации...

Эти гидротермальные источники пробиваются сквозь трещины во льду и иногда могут образовывать бассейны с жидкой водой - очень, очень глубокие бассейны.

Что касается магнитосферы - я не могу придумать причин, по которым водный мир не должен иметь магнитосферы. Соленая вода — прекрасный проводник электричества, и так же, как движущийся металл нашего мира создает магнитосферу, защищающую нас от солнечного ветра, так же и соленая вода внутри вашего мира.

Что касается этих глубоких луж - это холодная, сухая, труднопроходимая поверхность пустыни. Не то что снизу. Подпитываемая глубоким теплом ядра жизнь подземного водного мира богата и разнообразна, и рыбалка может быть очень хорошей, как только вы сможете пройти через нее. Но если вы зацепите что-то, что не сопротивляется, быстро обрежьте свою леску и уберите всех с края. Что бы это ни было, может подойти, чтобы посмотреть.

На этом сайте у нас было несколько вопросов о водных мирах (например, worldbuilding.stackexchange.com/questions/54134/… , worldbuilding.stackexchange.com/questions/106732/… ). Краткая версия: как только вы станете больше размера Меркурия, вы получите ледяное ядро, а не жидкое ядро.

Для существования потребовалась бы серьезная художественная лицензия, но...

Я не верю, что планета может естественным образом эволюционировать в такое состояние. Проблема на самом деле не в давлении. Люди предполагают, что чем дальше вы спускаетесь, тем больше давление. Отчасти это так, но чем ближе вы к центру, тем меньше вы испытываете гравитацию (нулевая гравитация в центре!). Давление имеет смысл, когда вы говорите о коре или жесткой мантии. Но если бы это относилось к жидкому ядру, каждая трещина в мантии привела бы к массивным извержениям, но этого не происходит.

С другой стороны, вы получаете тепло. На самом деле у нас нет доказательств того, что находится в центре нашей планеты, но столетие науки дало нам несколько действительно хороших предположений. Мы предполагаем, что там твердое ядро. Он вращается с другой скоростью, чем кора. Все, что находится посередине, подвержено огромному трению. Результат = перегретая скала. Мы думаем.

С точки зрения того, что «твердое вещество медленно соединяется под действием гравитации в течение миллиардов лет, пока какой-нибудь дурак не топнет ногой и не скажет: «Назовем это планетой», эта модель работает очень хорошо, но она не объясняет, откуда берется вода и на самом деле это было то, над чем ученые размышляли долгое время.

Итак, давайте представим, что ваш мир начинался как гудящая масса воды, вращающаяся вокруг новой формирующейся звезды, и она начала собираться под действием гравитации...

Почему нет? Это твой мир. С этой точки зрения ваш мир имеет очень, очень низкую среднюю плотность. Там все еще может быть твердое ядро ​​​​вещи (почти все тонет в воде, что является лучшим аргументом против этого, если только нет большого количества воды), но середина - это не расплавленная скала, это очень нагретая вода.

А когда корка ломается, получается пар.

Кора похожа на римскую арку — она вся выкручена так, что коренная порода очень, очень плоская и однородная. Не было бы гор — не было бы тектоники плит, о которой можно было бы говорить — горячая вода, в отличие от магмы, не имеет массы, чтобы толкать поверхность, а это означает, что землетрясения вызваны циклом нагревания/охлаждения Солнца и происходят чаще всего в то, что мы назвали бы тропиками Рака и Козерога (широты самого высокого температурного градиента между полюсами и экватором).

Это может означать много водоносных горизонтов, но у меня проблемы с сохранением земли в пустыне. Вода + солнечный свет = жизнь. Это должна быть планета ближе к солнцу, чтобы тепло сожгло воду и жизнь. Следствием (благодаря влажности) было бы много облаков, штормов и холода на ночной стороне.

По крайней мере, я так думаю.

Извини, приятель... это не очень хороший ответ. Недра Земли находятся под огромным давлением. Независимо от того, «испытывает ли человек гравитацию», совершенно не имеет значения для вопроса о давлении. Давление является результатом веса тысяч километров горной породы, падающей сверху. На границе между внешним и внутренним ядрами давление составляет примерно 360 гигапаскалей. Кроме того, трение не является причиной внутреннего нагрева. Совсем. Скорее, это результат радиоактивного распада тяжелых элементов в ядре.
@ArkensteinXII Извини, приятель. Вес есть функция гравитации. Нет гравитации, нет веса. Когда вы находитесь в центре планеты, вся масса находится «над» вами, и ничто не давит на вас. Откуда вы взяли это число для давления на границе? Самая глубокая скважина, которую мы когда-либо бурили, составляет всего 7,5 миль, и это всего лишь половина земной коры. Есть ли у вас какие-либо фактические научные данные, подтверждающие вашу жалобу?
Единственная точка на Земле, в которой существует невесомость, — это центр тяжести. Везде действует гравитация. Что касается того, откуда я взял эту цифру, мы должны начать с того факта, что я квалифицированный геолог. Если этого недостаточно, я укажу, что Википедия согласна со мной и цитирует следующее: Дэвид. Р. Лиде, изд. (2006–2007). Справочник CRC по химии и физике (87-е изд.). стр. j14–13
Ссылка на вопрос Physics.SE, который охватывает это: physics.stackexchange.com/questions/184032/…
@ArkensteinXII, простите меня за честность, но меня не впечатляют ни ваши полномочия, ни ответчик на физике.SE. Вес = масса х гравитация. Когда гравитация = 0, вес = 0. Ответ гласит, что давление равно «суммарному весу всего, что выше...», что равно 0. Единственная причина, по которой давление из-за веса увеличивается по мере того, как мы спускаемся через Землю, заключается в том, что плотность массы вверху увеличивается быстрее, чем гравитация внизу уменьшается. Но это не линейно. И вы, и он не правы. Теперь, давление на точку, скажем, 50% от радиуса сферы, в которой есть давление и многое другое.
Кандидат технических наук здесь. Аркенштейн прав. Если бы давление в ядре было ниже, чем давление в верхних слоях, то это создало бы результирующую нисходящую силу, которая сжимала бы ядро ​​до тех пор, пока оно не стало бы по крайней мере таким же, как давление в верхних слоях. Грубо говоря, гравитация говорит вам, насколько быстро давление увеличивается с глубиной, поэтому по мере приближения к центру давление стабилизируется, но не падает.
Вы не в состоянии понять физику вопроса. В то время как в центре масс чистая гравитация равна нулю, это не отменяет того факта, что 6370 км камня и металла со всех сторон абсолютно испытывают гравитацию и, следовательно, оказывают давление в направлении этого центра масс. Дополнительные ссылки для вашего ознакомления: hypertextbook.com/facts/1999/PavelKhazron.shtml researchgate.net/figure/…
@JBH «Вес всего, что выше» не равен нулю, потому что соответствующая сила тяжести - это сила тяжести, в которой находится это «все, что выше» . Большинство физических формул, которые вы найдете в текстах, требуют определенных предположений и контекста; это чрезвычайно плохая идея - пытаться применить их, не учитывая, подходят ли эти предположения/контекст к вашей проблеме.