Насколько важна плотность планеты для формирования жизни?

Я пишу сценарий на вымышленной землеподобной планете, которая по причинам должна быть значительно больше Земли, но не может иметь значительно более высокую гравитацию. Я смог найти компромисс с планетой, которая в 6 раз больше по окружности, имеет поверхностную гравитацию 1,5G, что дает плотность около 4700 кг/м^3.

Это немного (~15%) меньше, чем у Земли и Венеры, но (на 20%) больше, чем у Марса. Пропорционально в нем будет меньше тяжелого металла, а значит меньше железа для защитного магнитного поля. Я хотел бы, чтобы эта планета имела какое-то реальное основание — может ли такая планета быть похожей на Землю, и существует ли определенный диапазон плотностей планет, где может существовать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем?

Выдающийся планетолог Дэвид Стивенсон объясняет, что слишком высокое содержание металла также разрушает магнитное поле, потому что высокая проводимость быстрее охлаждает ядро. Именно разница температур имеет значение для обеспечения конвекции, которая перемещает материю, создающую магнитное поле планеты.
Прямо сейчас все, что люди говорят о жизни в другом месте, является экстраполяцией выборки размером в один человек. Экстраполяция на основе выборки размером в один человек — поразительно плохая идея.
@DavidHammen Это представление основано на большом упрощении. Наши предки убили все другие расы человекообразных обезьян, так что наш разум мог появиться не только один раз. Каменные орудия использовались 3,3 миллиона лет назад, еще до того, как появился Homo Erectus. И вся жизнь на Земле теперь семья, может быть, не потому, что жизнь на Земле когда-то возникла, а потому, что мы съели все другие формы жизни. Биология безмерно богата, и из нее можно экстраполировать. Биосфера Земли не является единой точкой данных.
Что такое «жизнь, какой мы ее знаем?». Очевидно, что у жирафа есть предел гравитации! Я также не могу воспроизвести ваш расчет. У меня 5г.
Мой плохой, я хотел сказать окружность. При радиусе 71000 км и скорости 15 м/с ρ = 4754 кг/м^3.
Я голосую за то, чтобы закрыть этот вопрос, потому что он лучше подходит для World Building SE .

Ответы (1)

Возможно, вам сойдет с рук замена расплавленного железа, 7,87 г/см3, в сердечнике алюминием, 2,70 г/см3, и все равно будет генерироваться существенное магнитное поле: Магнит расплавленного металла .

Легко создать магнитное поле, используя батарею для подачи электрического тока через проволочную петлю. Но в ядре Земли, вращающейся смеси железа и никеля с внутренними потоками, управляемыми теплом, нет ни батареи, ни проводов. Вместо этого он создает магнетизм посредством самоподдерживающейся обратной связи. Жидкий металл, движущийся через магнитное поле, генерирует ток, подобный тому, который индуцируется в движущейся катушке электрического генератора. Этот ток, в свою очередь, создает магнитное поле. Этот механизм «самогенерации» может значительно усилить небольшие случайные поля, которые всегда существуют в магнитных материалах.

В связанной статье использовался натрий, однако подойдет любой расплавленный металл или проводник, а натрий с плотностью 0,97 г/см3 просто недостаточно плотен, чтобы погрузиться в ядро ​​планеты. Вам придется немного помахать рукой над «глобулой Бока , бедной железом / богатой алюминием », но я думаю, что вы могли бы получить свою планету с достаточным магнитным полем, чтобы отражать солнечные ветры.

Есть махание руками и махание руками. Вам нужно будет сделать так, чтобы алюминия было более чем в 20 раз больше, чем в среднем, наблюдаемом в звездах и Солнечной системе.
@RobJeffries Не нужен чистый алюминий, подойдет сплав. Может быть, только десятикратный переизбыток, чтобы получить ядро ​​​​низкой плотности. Изобилие: en.wikipedia.org/wiki/Abundance_of_the_chemical_elements Большой трюк здесь состоит в том, чтобы снизить содержание железа .
Да, мой комментарий был искажен. Я хотел сказать, что в 20 раз больше, чем в Солнечной системе, и превышает содержание железа, магния и кремния, которые являются гораздо более распространенными тугоплавкими элементами. Насколько мне известно, нигде такого не видел.