У меня есть несколько вопросов по этой теме.
Во-первых, может ли водный мир быть стабильным в течение тысяч лет, когда большая часть его поверхности остается покрытой водой. Что нужно для того, чтобы это стало возможным?
Во-вторых, возможна ли в этом мире стабильная атмосфера для жизни человека? Под стабильным я подразумеваю уровень кислорода около 20 процентов без каких-либо вредных токсинов. Что это потребует для поддержания?
Возможно ли, чтобы этот мир существовал без луны, без приливных сил и был бы заблокирован от вращения? Будут ли в этом состоянии какие-либо приливы или волны, связанные с водой?
На каком расстоянии от Солнца он должен быть расположен, чтобы быть безопасным для человеческой жизни, и как может выглядеть Солнце на небе? Будет ли положение Солнца на небе оставаться постоянным?
Прошу прощения за обилие вопросов. Я не знаю, где еще найти ответы, хотя я прочитал несколько книг на эту тему. Я слышал о электронных таблицах Excel, которые помогут вам ответить на подобные вопросы, но я не знаю, где их найти и как их использовать. Любая помощь будет принята с благодарностью!
И последнее: когда я говорю о водном мире, я имею в виду воду, какой мы ее знаем (H 2 O), а не какой-то сернистый океан или что-то подобное.
Разве я не спросил о другой более подробной информации об этом типе планет?
Я очень далек от эксперта, но это интересный вопрос, и у меня есть несколько соображений.
Что касается первого вопроса, «может ли водный мир быть стабильным в течение тысяч лет, когда большая часть его поверхности остается покрытой водой», будучи несколько педантичным, Земля соответствовала бы этому описанию, так что да (и я полагаю, что вы действительно имеете в виду «миллионы», если не «миллиарды» лет?) - хотя даже тогда гипотеза «Земли-снежка» предполагает, что это состояние не является полностью стабильным в этих временных масштабах. Предположительно существует относительно узкое окно температур для стабильности, так как слишком холодно, и вода превратится в лед (например, различные богатые льдом луны внешней Солнечной системы), в то время как слишком жарко, и у вас не будет определенной поверхности как воды. переходит в пар. И то, и другое может показаться неуправляемой конечной точкой, т. е. по мере того, как планета нагревается, содержание воды в атмосфере увеличивается,
Гравитация также может быть проблематичной, при малой массе атмосфера будет менее плотной и ее легче потерять, в то время как при более высокой гравитации эффективность водяного пара в качестве парникового газа может привести к высоким температурам и давлениям. Что, я думаю, является своего рода рассмотрением вашего второго вопроса.
Я не совсем понимаю вопрос о приливной блокировке, но это предполагает достаточно компактную орбиту, которая, в свою очередь, приведет к проблеме температурного разгона и/или потери атмосферы (и буквальному испарению, если нет каменного ядра). Может быть, с холодным М-карликом это возможно, я не знаю.
Быстрый просмотр arXiv обнаружил интересную статью из журнала Icarus.
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0308324
что может дать больше информации (от кого-то, кто знает, о чем говорит;), но у меня еще не было времени, чтобы прочитать его - пропуск выводов предполагает, что это, по крайней мере, возможно, если лед Богатая планета впоследствии мигрирует внутрь.
В прошлом на Земле были условия, когда континенты были менее активны, а большая часть планеты была покрыта мелководными морями. Таким образом, на Земле могло бы не быть суши, и она могла бы существовать так же, как сейчас, если бы моря были мелкими. Глубокие океаны, однако, имеют тенденцию быть относительно стерильными наверху, и без воды, текущей по суше для снабжения питательными веществами, фотосинтеза для снабжения кислородом было бы гораздо меньше. Однако вулканы по-прежнему будут извергаться и поставлять питательные вещества и углекислый газ. Подводя итог, я бы предсказал, что в водном мире будет меньше кислорода и больше углекислого газа, чем сейчас на Земле.
Солнце по-прежнему будет оказывать приливную силу даже без присутствия Луны. Это примерно половина приливной силы Луны, и обойти ее невозможно. Если бы вращение Земли было синхронизировано с Солнцем, то приливы были бы постоянными и неподвижными. Конечно, океанское течение все равно будет из-за неравномерного нагрева между экватором и полюсами.
Если бы земля была привязана к солнцу, то сторона, противоположная солнцу, промерзла бы, вероятно, на глубину в десятки метров, но течение унесло бы достаточно тепла с теплой стороны, чтобы она не замерзла глубже.
Без стабилизации Луны осевой наклон Земли был бы нестабильным в течение длительных периодов времени, но если вы собираетесь покончить с вращением, это не должно иметь большого значения.
Без вращения магнитное поле Земли исчезло бы, позволяя вредным частицам солнечного ветра и космическим лучам проникать в верхнюю часть атмосферы, вызывая повышение уровня радиации. Но они не должны проникать в океан слишком далеко.
Без замерзания или перегревания земли обитаемая зона от солнца вполне может быть больше; во внешней части обитаемой зоны только часть земли, обращенная к солнцу, будет свободна ото льда. Во внутренней части не было бы льда даже на темной стороне.
Узнайте больше об экзопланетах. Считается, что могут существовать планеты, покрытые океанами глубиной во многие десятки (или сотни) километров, а не сушей вообще. Да, они стабильны. Что нужно для их изготовления? Много воды, конечно. Подтип экзопланеты, который соответствует вашему описанию, — это планета-океан.
http://en.wikipedia.org/wiki/Extrasolar_planet
http://en.wikipedia.org/wiki/Планета_океана
Если океан очень глубокий (сотни километров), то вода на дне может существовать в странных формах, таких как горячий лед (горячий, потому что он глубокий и близкий к ядру, но твердый из-за огромного давления). Почитайте о фазовой диаграмме воды.
http://www.lsbu.ac.uk/water/phase.html
Дышащая атмосфера? Для этого нужен кислород. Это определенно не стабильно в долгосрочной перспективе, потому что оно окисляет камни и прочее, поэтому для этого требуется существование в океане растений, производящих кислород.
Нет луны? Конечно, это возможно. Ведутся дискуссии о том, нужна ли для появления жизни большая луна и приливы (и немного суши), но на данный момент это только предположения. Насколько нам известно, жизнь могла прийти из космоса.
"Заблокировано от вращения"? Вы имеете в виду, что один год равен одному дню? Это как-то маловероятно. Если он находится очень близко к своему солнцу, то в течение очень долгого времени такой мир может быть приливно привязан к своему солнцу, поэтому не будет ни восхода, ни заката, ни «дней», как мы их знаем. Но это ни в коем случае не из-за огромного количества воды — вода в этом контексте не имеет значения, любой мир сделал бы то же самое, независимо от его состава.
В любом случае, если он не привязан к своему солнцу приливными волнами, то приливные волны будут такими же, как на Земле посреди Тихого океана — довольно мягкими. Если бы он был привязан к своему солнцу, не было бы приливных волн.
Как далеко от своего солнца? Зависит от того, насколько жарко солнце. Жарче, чем у нас - значит, нужно держаться подальше. Круче чем у нас - значит ближе.
Похоже, вы пишете научно-фантастическую книгу или что-то в этом роде и проводите исследования. :)
Андрей