Размещение планеты на знаменитом графике скорости убегания

Если я правильно понимаю схему, для того, чтобы планета с более низкой гравитацией, чем Земля (меньше Земли), но с приличной магнитосферой, могла удерживать атмосферу с кислородом и водой на поверхности, эта планета должна была бы быть в синем, но может быть близко к зеленому (между Венерой и Марсом)?

введите описание изображения здесь

И если я далеко, пожалуйста, не смейтесь над нубом в науке.

Но вы МОЖЕТЕ посмеяться над тем, что я написал на графике пурпурную сферу вместо магнитосферы.

Ха-ха. Вы написали "магентосфера". Ближе всего к «пурпурному» на этой диаграмме — полоса водорода.
@Марк ... Я ДЕЙСТВИТЕЛЬНО сказал, что ты можешь посмеяться над этим ...

Ответы (3)

Правильный!

Атмосферные частицы постоянно движутся с огромной скоростью. Например, типичная частица воздуха (такая, которой вы сейчас дышите) при комнатной температуре движется со скоростью около 1000 миль в час . Поскольку их триллионы, и все они движутся в случайных направлениях, чистого движения нет.

Убегающие газы

Скорость убегания Земли составляет около 7 миль в секунду. Если газовая частица находится в верхней части атмосферы и внезапно достигает этой скорости (а триллионы делают это в эту секунду), она покинет орбиту Земли, и ее больше никогда не увидят. Однако для того, чтобы газовая частица достигла такой скорости, она обычно должна быть поражена каким-то очень высокоскоростным излучением.

Хранение газов

Как вы уже догадались, магнитосфера Земли не дает частицам атмосферного газа улетать в большом количестве. Он делает это, отклоняя высокоскоростное космическое излучение до того, как оно успеет врезаться в частицы атмосферного газа. Если бы магнитосфера Земли была более мощной, через нее прошло бы еще меньше частиц космического излучения. Если бы температура атмосферы Земли была ниже, базовая скорость атмосферных частиц была бы ниже, а это означает, что потребуются еще более быстрые частицы космического излучения, чтобы атмосферная частица достигла космической скорости. Аналогичный эффект был бы достигнут, если бы скорость убегания Земли была выше.

Хотя все это правда, потребность в сильной магнитосфере несколько преувеличена. Если вы находитесь очень близко к звезде, как Меркурий, тогда да, солнечный ветер сорвет вашу атмосферу. Если вы на таком же расстоянии, как Венера или Земля, не так уж и много. Скорость убегания гораздо важнее, чем магнитосфера. Атмосфера Марса может быть снесена, потому что гравитация Марса слаба, как и Луна. На Венере отсутствие магнитосферы не препятствует очень плотной атмосфере, хотя может быть причиной отсутствия воды, если космические лучи расщепляют молекулы воды на Н и О.

Вы устанавливаете температуру около 250K. Это означает -23C или -9F.

Я бы сказал, что это слишком холодно, чтобы на планете была жидкая вода. Если есть вода, она замерзнет.

Помните, что при давлении 1 бар вода является жидкой при температуре выше 273 К, поэтому, если вам нужна жидкая вода, вам нужна температура выше этой (или более высокое давление).

Итак, по горизонтали я в порядке, но по вертикали он должен быть прямо под Землей? Как район 280s K?
Может соленая вода?
@Willk, о да, определенно соленая вода! Это полезно?
@Len Наличие очень небольшого количества поверхностной воды также может сработать. Это предотвратило бы превращение планеты в ледяной покров. Думайте о Марсе как о пустынной планете с огромными ледяными шапками, поверхностью ковчега и рядом очень соленых внутренних морей.
@TheDyingOfLight О, это хорошо, потому что мой следующий вопрос был о том, могут ли этот и (Рифовый мир) worldbuilding.stackexchange.com/questions/201259/… быть одним и тем же миром! Звучит так, может быть, да (?) В рифовом мире не так много воды, не так ли?

Строго говоря, скорость убегания уменьшится, но гравитация на поверхности не обязательно изменится, в зависимости от параметров вашей планеты. Оба определяются массой М и радиус р к

в е "=" 2 г М р , г "=" г М р 2
с г гравитационная постоянная. Вы выбрали скорость убегания, но нам нужно знать еще один параметр, чтобы определить гравитацию на поверхности. Выбор массы или радиуса будет работать, но я думаю, что лучше указать плотность. В конце концов, вы не хотите, чтобы ваша земная планета имела плотность газа! Это дает нам третью формулу для плотности р :
р "=" М 4 π 3 р 3
Если мы укажем в е "=" 7 км/с и р "=" 5,5 г/см 3 , плотность Земли, находим, что радиус вашей планеты равен р 0,56 р а масса М 0,18 М , что приводит к поверхностной гравитации г "=" 5.6 РС , что действительно ниже, чем на Земле, но все же довольно разумно! Так что получается, что нам не о чем было беспокоиться.

На самом деле, если заняться алгеброй, окажется, что

г "=" в е 2 3 π р г в е р
Это означает, что вам нужно значительно изменить плотность, чтобы получить значительное влияние на поверхностную гравитацию, если только вы не хотите немного изменить скорость убегания.

Глядя на некоторые модели экзопланет ( Сигер и др., 2008 ), кажется, что это было бы разумно для планеты с большим количеством железа, чем на планетах земной группы в нашей Солнечной системе. Силикатов по-прежнему будет довольно много, как и на Земле, но для достижения необходимой плотности потребуется железо. В конце концов, ваша планета примерно такого же радиуса, как Марс, но на 80% массивнее.

Температура также выглядит довольно разумной. Честно говоря, вы могли бы немного увеличить его, чтобы облегчить существование жидкой воды, и все, что для этого потребуется, — это немного уменьшить ее орбиту или сделать ее звезду немного ярче. Если ваша текущая температура составляет около 250 К, вы можете поднять ее до 280 К (что ближе к температуре Земли), уменьшив радиус орбиты примерно на 20%.

Я предполагаю, что плотность поможет в выяснении гравитации? В основном я пытаюсь найти планету с гораздо меньшей гравитацией, чем на Земле, которая все еще сохраняет пригодную для дыхания атмосферу и океаны. Я знаю, это кажется трудным, но должно быть приятное место, которое дает мне приличное количество всех необходимых элементов...
@Len Да, если вы укажете плотность и скорость убегания, это определит поверхностную гравитацию. Если моя алгебра верна, она должна быть г "=" в е 2 3 π р г .