Одна из планет, о которой я думаю для своей серии книг, имеет всю свою сушу в самой северной половине северного полушария (таким образом, это в основном водный мир) и полностью мертва с геологической точки зрения. Однако у него земная атмосфера, он примерно размером с Землю и имеет земной климат (он намного дальше от своей звезды, чем Земля, но в его Солнечной системе есть красный гигант в качестве солнца). Будет ли земля на такой планете пригодной для жизни людей в долгосрочной перспективе?
Я бы не ожидал долгосрочной обитаемости. Магнитное поле планеты в значительной степени обеспечивает ее защиту от звездного и космического излучения, но магнитное поле создается за счет «динамо» действия циркуляционного движения в жидком железном ядре планеты. Луна Земли когда-то имела магнитное поле, но потеряла его, когда ее ядро затвердело за миллиарды лет с момента его образования.
Без магнитного поля сокращается и жизнь атмосферы; звездное излучение будет стремиться снести верхние слои (которые в конечном итоге станут всей атмосферой) без магнитного поля, ограничивающего зону его воздействия. Потеряйте атмосферу, и вы потеряете океаны (либо из-за испарения, либо из-за глубокого замерзания поверхности, как Европа и Каллисто).
На спутнике газового гиганта может быть жизнь, даже если он геологически мертв.
Давайте рассмотрим две причины, по которым геологическая деятельность обычно считается необходимой, как сказал Л. Датч.
Зависит от вашего определения обитаемости и готовности использовать технологии для помощи.
На планете не может быть земного климата без какой-либо геологической активности, потому что геологическая активность является огромной частью того, что делает климат Земли таким, какой он есть. Отсутствие геологической активности в основном означает отсутствие морской жизни, и точка. Без разломов, гейзеров и вулканов океан был бы намного холоднее, а пищевая цепь не существовала бы без донных кормушек. Затем это приводит к огромному разрыву в пищевой цепочке и для поверхностных существ, поскольку нет существ рыбного типа, которых можно было бы съесть. Растительная жизнь могла бы прилично выжить, что могло бы хорошо поддерживать наземных животных, но в целом экосистема функционировала бы совсем по-другому. Честно говоря, реальный вопрос заключается в том, может ли такая планета вообще естественным образом поддерживать жизнь, что я бы счел сомнительным.
Что касается «можем ли мы основать там колонию?» Учитывая, что мы десятилетиями работали над колонизацией Марса (который геологически мертв), мы определенно могли бы построить замкнутую самоподдерживающуюся среду обитания. У вашей планеты даже есть несколько опор на Марсе. Не обращая внимания на экологические проблемы, наличие земной атмосферы означает, что она также должна иметь магнитосферу (обеих нет у Марса) для защиты от радиации. Оба они приводят к наличию жидкой воды, что подразумевает гораздо более высокие температуры, чем на Марсе.
Тем не менее, я считаю, что геологическая активность каким-то образом связана с присутствием магнитосферы, так что это может быть взаимоисключающим.
Может ли эта планета естественным образом поддерживать жизнь? Сомнительно.
Можем ли мы основать колонию и заселить эту планету? Да, наверное.
reality-check: жизнь на дне Марианской впадины - отсутствие гидротермальных источников, температура от 1 до 4°С. Множество бактерий и удивительно много многоклеточных организмов, выживающих за счет пищи, падающей сверху ( включая микропластик ).Это частичный дополнительный ответ.
У меня есть опасения по поводу того, как эта планета вообще могла существовать. Кислород вырабатывают растения (включая морские водоросли) и цианобактерии. Земле 4,6 миллиарда лет, и ей потребовалось примерно 2 миллиарда лет, чтобы в ее атмосфере появилось некоторое количество кислорода, и примерно еще 2 миллиарда лет, чтобы в атмосфере было достаточно кислорода, чтобы человек стал едва пригодным для дыхания. И ему нужно было стабильное Солнце, чтобы продержаться там достаточно долго. Итак, ваша планета должна очень долго находиться в удобном месте вокруг своей звезды.
Однако, если планета пригодна для жизни вокруг красного звездного гиганта, то, вероятно, было слишком холодно, когда звезда была на главной последовательности. Если бы это была Златовласка, когда звезда была главной последовательности, то она была бы либо поджарена дотла, либо полностью уничтожена, когда звезда станет красным гигантом. В любом случае, вы не сможете создать обитаемую планету вокруг красного гиганта.
Кроме того, красные звезды-гиганты очень нестабильны (взгляните на Бетельгейзе или Эта Киля ). Это действительно плохие новости для обитаемости вашей планеты, так как это означает, что любые условия обитаемости будут очень недолговечными.
Кроме того, у звезд красного гиганта звездный ветер намного сильнее, чем у звезд главной последовательности. Это также плохие новости, поскольку это означает более высокую скорость атмосферной эрозии, той самой атмосферы, которая не защищена магнитным полем из-за геологической смерти.
Итак, ваша планета не могла бы даже существовать в условиях, заданных для начала. И даже если ему удастся существовать, условия его обитаемости будут очень кратковременными.
Жизнь на Земле зависит от геологической активности планеты, которая является одной из основных сил, формирующих наш климат. Планета без какой-либо геологической активности не может иметь земную атмосферу.
Как уже отмечали другие, динамо-индуцированное магнитное поле имеет решающее значение для защиты нашей атмосферы и океанов. Но есть также атмосферный углекислый газ, одеяло, которое сохраняет нашу планету достаточно теплой для жизни. А тектоника плит и вулканизм играют решающую роль в планетарном углеродном цикле, регулируя уровень атмосферного CO2.
По сути, жизнь (растения, морские существа и т. д.) забирает углекислый газ из атмосферы, уменьшая парниковый эффект, поддерживающий тепло на нашей планете. Углекислый газ также растворяется в дождевой воде (создавая «кислотные дожди»).
Вулканы выкачивают этот углерод обратно в атмосферу, а без тектоники плит практически нет вулканов. Другими словами, геологические процессы подобны нашему планетарному термостату и оказывают огромное влияние как на температуру планеты, так и на состав ее атмосферы.
Без парникового эффекта Земля была бы слишком холодной для существования большей части жизни на ее поверхности. Он превратился бы в гигантский снежный ком. (И да, глобальное потепление — серьезная проблема, но без CO2 на нашей благоухающей планете было бы слишком холодно).
Если вы можете волшебным образом создать планету, как вы описываете, проблемы, вызванные отсутствием геологической активности, не проявятся, кроме как в геологических масштабах времени. Но такая планета никогда не могла образоваться.
Самая большая проблема - отсутствие магнитного поля. Обычно это считается основным преимуществом геологически активной планеты. Вопреки тому, что вы часто слышите, магнитное поле само по себе не является хорошей защитой от излучения. Атмосфера — хороший экран от радиации, и вам нужно магнитное поле, чтобы защитить атмосферу.
Без магнитного поля в атмосферу попадали бы заряженные частицы, исходящие от Солнца. Атмосфера будет медленно улетучиваться. Очень медленно. На протяжении миллионов лет. Это не было бы огромным соображением в масштабах человеческого времени, но планеты существуют гораздо дольше.
Если ваша планета каким-то образом имеет прямо сейчас атмосферу, похожую на земную, она сохранит ее некоторое время. Но как у него вообще есть атмосфера? Как он образовался, когда солнечный ветер постоянно срывал его? Как эволюционировала жизнь, чтобы наполнить атмосферу земной концентрацией кислорода? Геологическая активность внезапно прекратилась? Это не произойдет естественным путем. Его кто-то терраформировал?
Геологически обусловленное магнитное поле защищает Землю от космического излучения, но это не единственное решение проблемы. Например, плотная атмосфера Венеры обеспечивает аналогичный уровень защиты без использования магнитного поля, вызванного геологическими причинами. Атмосфера Венеры взаимодействует с солнечными ветрами, создавая ионосферу.
Солнечные ветры лишают Венеру атмосферы. Особенно легкие газы находятся в верхних слоях атмосферы. Однако за 4 миллиарда лет происходящего процесса Венера еще не потеряла свою атмосферу. Так долго, как в королевствах или империях, должно быть выполнимо.
Обитаемый кем или чем?
Геологическая активность на Земле создает магнитное поле, которое снижает скорость, с которой солнечный ветер уносит нашу атмосферу (особенно нашу воду в виде пара в этой атмосфере, поскольку это самый легкий атмосферный газ). ISTR без нашего магнитного поля потребовалось бы около 200 миллионов лет, чтобы стать таким же сухим, как Марс.
Так что же могло бы заменить магнитное поле для поддержания среды, совместимой с земной жизнью, по крайней мере, скажем, 2000 миллионов лет? (Дикое предположение о минимальном промежутке времени для сложных форм жизни, который здесь, на Земле, составлял около 3500 миллионов лет).
Более сильная гравитация. Большая планета. Two Gees не просто удваивает 200 My до 400 My. Молекулы термически активированного газа должны покинуть более глубокую гравитационную яму, и эффект даже небольшого увеличения гравитации существенен. К сожалению, это также делает планету менее удобной для космического транспорта. Он также может заблокировать единственный известный путь к технологической цивилизации. Нам нужны были руки для разработки технологий. Руки у нас развились благодаря тому, что наши предки жили на деревьях. Высокая гравитация может сделать деревья невозможными или сделать последствия падения слишком серьезными, чтобы крупные животные могли когда-либо развиваться в этой нише. Могут быть и другие эволюционные пути.
Больше воды. В десять раз больше, чтобы прослужить в десять раз дольше. Недостатком этого является то, что, вероятно, нигде не было бы суши, и жизнь, которая развилась там, была бы либо морской, либо хадеанской (жизнь в темноте, обитающая в условиях экстремального давления на дне океана под водой, возможно, на глубине 40 км). Жизнь почти наверняка могла развиваться в этих средах. Может быть, разумная жизнь. Почти наверняка не технологическая цивилизация. Однако не исключено, что земная разумная жизнь возникает как раз тогда, когда исчезают остатки воды. Они поймут, что находятся на умирающей планете, и до того, как окружающая среда превратится в ад, осталось всего 20 млн лет. Надолго, точно!
ТЛ; ДР. Жизнь в такой среде -- да. Технологическая цивилизация - может быть. Космическая цивилизация — вероятно, только в том случае, если геологическая и эволюционная шкалы времени удачно совпадут (сценарий 2).
Из того, что мы знаем, геологически планета необходима для поддержания жизни:
Драгонгик