Насколько маленькая планета может поддерживать жизнь как планета-пустыня?

Я пишу о маленькой пустынной планете (размером с Плутон), на которой могут жить люди. Это возможно?

«планета (размером с Плутон), на которой могут жить люди». Это ваша первая — и самая большая, и сразу же фатальная — проблема: слишком мала, чтобы удерживать где-либо рядом с жизнеспособной магнитосферой или атмосферой.
@RonJohn Не спешите исключать планету как безжизненную.
Что вы имеете в виду под размером планеты? Вы имеете в виду массу или диаметр? Что можно сказать о составе упомянутого мира? И добро пожаловать в миростроительство!
Он размером с Плутон . Это значительно меньше (радиус 1190 км), чем Луна (радиус 1740 км), и, таким образом, вполне разумно отклонить ее как окружающую среду, даже смутно подходящую для человеческой жизни.
@RonJohn планетарное тело того же диаметра, что и Плутон, может легко иметь гравитацию, необходимую для поддержания плотной атмосферы. Я жду, пока автор даст отзыв, прежде чем я отправлю свой ответ.
@JoeKissling Я с нетерпением жду возможности прочитать это.
кроме размера, что насчет его массы?
Здесь есть вопросы о добавлении атмосферы на Луну и т. д. Это не продлится геологических временных масштабов, но людям будет вполне достаточно переехать и жить там.

Ответы (5)

Итак, как простой ответ нет.

Диаметр Плутона составляет всего 2390 км в поперечнике. Просто для сравнения, это около 70% диаметра Луны. И это часть размера Земли; около 18% диаметра Земли. По объему Плутон имеет только 6,39 × 10 9 км 3 . Что касается планетарных объектов, то они крошечные. Плутон считается карликовой планетой.

Чтобы поддерживать жизнь, вам нужна Атмосфера. Чтобы иметь один из них, вам нужна гравитация. Нам, людям, нужно что-то вроде размеров Земли или Марса. Мы можем сделать меньше, но есть проблемы с сохранением атмосферы, и это главная проблема здесь.

держать это коротковатым. Вы, вероятно, захотите сделать его примерно размером с Землю, может быть, немного меньше, скажем, размером с Марс. Теперь ваш следующий вопрос должен заключаться в том, как поддерживать человеческую жизнь на пустынной планете. Предположительно, если нет вопросов, которые уже задают именно это.

Надеюсь это поможет!

Вам нужно вычитывать , особенно когда вставка «6,39 x 109 км3» не имеет того значения, что вы предполагали! (Больше я ничего не исправлял — вам все равно нужно.)
Благодарю вас! Это очень помогает, возможно, я сделаю планету размером с Марс.
Не могли бы вы увеличить плотность планеты, чтобы увеличить ее гравитационное притяжение?
@MaskedMan Да, технически.
@MaskedMan Да, но есть ограничения. Плутон, в частности, очень разрежен - его средняя плотность составляет примерно половину плотности Земли, которая, помимо того, что она меньше Луны, делает ее массу примерно одной пятой массы Луны. Самым плотным элементом является осмий, который примерно в три раза плотнее железа, составляющего самую значительную часть Земли по массе. В качестве очень грубой оценки вы можете представить, что планета размером с Плутон имеет среднюю плотность примерно в 2-5 раз больше, чем у Земли (не абсолютный потолок, просто что-то «извинительное»); гравитация на поверхности может быть больше, чем на Земле.
«Чтобы поддерживать жизнь, вам нужна атмосфера» — контрпример: Европа. Углеродная жизнь может прекрасно существовать и без газа. Хотя жить в вакууме было бы проблемой.
кроме того, ваша жизнь может жить в жидкости, а не в газе. и эта жидкость не обязательно должна быть водой

Уверенный

Но этот мир должен обладать некоторыми очень специфическими свойствами. Кроме того, я предполагаю, что когда вы говорите о размере Плутона, вы имеете в виду его радиус. Плутон имеет радиус 1190 км, поэтому я использую эту цифру для этого мира.

Во-первых, этот мир должен быть довольно плотным, более плотным, чем любая другая планета Солнечной системы. Чтобы удерживать атмосферу, необходимо иметь разумную поверхностную гравитацию. Допустим, это почти полностью железо, что дает ему среднюю плотность 7,0 г/см³. Для сравнения, у Плутона средняя плотность составляет 1,8 г/см³, у Земли — около 5,5 г/см³. Он имеет гигантское железное ядро ​​с тонкой коркой из силикатов.

Подставив эти значения в этот калькулятор , мы получим планету с гравитацией на поверхности 2,33 м/с², что составляет примерно треть земной. С некоторой точки зрения Титан имеет меньшую поверхностную гравитацию, чем Луна (1,3 м/с²), и при этом имеет более плотную атмосферу, чем Земля (1,45 атм).

Эта планета будет очень сухой, потому что большая часть воды, если она вообще когда-либо существовала, будет поглощена ржавчиной . Пустыня может быть горячей или холодной, поэтому расположите ее вокруг своей звезды, где хотите.

Однако этот мир может испытывать трудности с поддержанием своей атмосферы. Низкая гравитация действительно означает, что звезде-хозяину легко лишиться атмосферы. Недра малых планет быстро остывают, поэтому быстро умирает и геодинамно , отвечающее за создание защитного магнитного поля. Однако планета, богатая железом, может иметь остаточное поле, обеспечивающее защиту. Это удаление также зависит от расстояния до звезды и толщины атмосферы в начале.

Резюме: у вас мог бы быть маленький пустынный мир, на котором могли бы жить люди.

Атмосфера Титана такая плотная, потому что она на 98,4% состоит из азота.
@RonJohn В том смысле, что атмосфера почти полностью состоит из азота, да. Но конкретно для того, чтобы быть азотом, нет. Кислород на самом деле плотнее.
ХОРОШО. Смена темы: «Планета, богатая железом, может иметь остаточное поле, обеспечивающее защиту». Ядро Марса состоит из железа и никеля, но оно давно потеряло свою магнитосферу, и от него не осталось и следа. arstechnica.com/science/2015/11/…
@RonJohn По общему признанию, я использовал термин «остаток» вольно. Существует несколько способов получить магнитное поле. У Марса могло быть остаточное поле, но оно исчезло. Планеты также могут получить поле, взаимодействуя с более крупной. В любом случае, это действительно не проблема. Обращаясь вокруг менее активной звезды или далеко от нее, с очень плотной атмосферой, будучи спутником газового гиганта. Есть много вариантов. В конце концов, если звезда лишается атмосферы, она должна быть пригодна для дыхания только на протяжении всей истории. Бонусом красивые полярные сияния.
«Внутренности малых планет быстро остывают» определяют «быстро»
@RonJohn, планета просто должна быть намного моложе.
@njzk2 всего 1 или 2 миллиарда лет. Но он используется в относительном выражении, например, в сравнении с Землей.
поэтому мы можем представить себе молодую планету возрастом в несколько сотен миллионов лет, у которой было бы магнитное поле.
Марс потерял свое вращающееся расплавленное ядро ​​(необходимое для эффективной магнитосферы) быстрее, чем через 1-2 миллиарда лет. Планета размером с Плутон сделала бы это намного быстрее.
В ржавчину всасывается не вода как таковая, а кислород. Причина, по которой у вас не было бы много воды, заключается в том, что атмосферный водород был бы удален тем, что делало очистку атмосферы. Кроме того, температура станет странной . С одной стороны, там не так много стабилизирующих температур. С другой стороны, если у вас все еще есть расплавленное ядро, то тепло ядра вполне может составлять основную часть теплового баланса в любой момент времени, что касается «железных проводников» и всего такого.
@BenBarden, вот почему я сказал, что съеден.
@JoeKissling - я хотел сказать, что ржавчина не потребляет воду. Он потребляет кислород. Если у вас нет воды из-за нехватки водорода, человеческая жизнь все еще может существовать, пока вы заботитесь о воде — как в обычной пустыне. Если у вас нет воды, потому что нет кислорода, тогда у вас большие проблемы.

Нет - правильный ответ, но один из великих авторов прошлого обошел эту простую невозможность, скормив маленькую звезду богатым кислородом газовым гигантом...

В « Интегральных деревьях » Ларри Нивена атмосфера, которой дышат люди, принимает форму тора на узкой орбите вокруг звезды, а земля, на которой стоят персонажи, представляет собой дерево, растущее вдоль центра этого газового облака. Как и у вашей миниатюрной планеты, у дерева недостаточно массы, чтобы удерживать атмосферу, но часть его поверхности имеет пригодный для дыхания воздух просто потому, что оно расположено в нужном месте и в нужное время.

Я серьезно сомневаюсь, что творение Нивена сможет выдержать астрономическое время, но пока ваши персонажи не должны развиваться в этом маленьком мире, вы должны быть в порядке для большинства историй. Просто дайте им потерпевший крушение космический корабль и историю происхождения потерпевшего крушение, и продолжайте писать свою историю.

Уменьшить планету до размеров Плутона не получится.

Тем не менее, если вы хотите маленькую пустынную планету, которая все еще пригодна для жизни:

  • Сделать достаточно плотным, с большим железным сердечником (как у Меркурия)

  • Жарко - на самом деле ему предстоял серьезный выброс атмосферы, поэтому он избежал участи Венеры.

  • обитаемы только полярные районы, остальное - ад, а днем ​​температура на экваторе может доходить до каких-то безумных температур (типа за 100С)

  • лучший низкий осевой наклон

Для вдохновения, более тонкая версия: https://en.wikipedia.org/wiki/Future_of_Earth#Loss_of_oceans

Возможный? Да, но с условиями: - Решите, какую комбинацию диаметра планеты и гравитации вы хотите, а затем рассчитайте плотность планеты - верхний предел - плотность осмия, но вы можете обойтись комбинацией свинца и железа. . Обратите внимание, что поверхностная гравитация на маленькой планете будет выше, чем на более крупной планете с той же массой (поскольку поверхность находится ближе к центру масс). - Решите, какая атмосфера нужна вашим инопланетянам для жизни. Проще всего предположить, что им требуется 21% кислорода, как и нам, но они могут дышать диоксидом серы или чем-то еще. - Решите, какое атмосферное давление вам нужно. - Решите, сколько воды вы хотите, чтобы планета имела. Если ядро ​​​​свинцовое или кора в основном похожа на земную, то вы не будете иметь всю воду, связанную ржавчиной, как предположил Я.Длугош. - Как далеко от родительской звезды? Чем горячее и голубее звезда, тем дальше она может быть.

Обратите внимание, что важно не процентное содержание кислорода, а парциальное давление кислорода. На Земле парциальное давление кислорода составляет около 200 миллибар, поэтому, если выбранный вами состав атмосферы поддерживает это, вы должны быть в состоянии сделать это в разумном диапазоне давлений.
Михаэль Кьёрлинг - хорошая мысль. Кроме того, если люди собираются дышать этим воздухом, парциальное давление азота должно быть достаточно низким, чтобы не вызвать азотный наркоз.
На планете должна быть какая-то форма жизни, которая производит кислород со скоростью, с которой его потребляют другие формы жизни.