Возможна ли луна полностью из воды?

У меня есть два земных клона, разделенных по сути *16550 миль (26350 километров). Они, конечно, связаны приливами и вращаются вокруг друг друга каждые 24 часа. Эти планеты вращаются вокруг Солнца, идентичного нашему, в то же время, что и Земля, за исключением того, что их орбита вокруг Солнца идеально круглая. Теперь я хочу добавить немного больше к системе. Луна с половиной массы нашей.

Но есть одна загвоздка. Эта луна примерно на 90% состоит из льда. Потому что я не возражаю против некоторых материалов, которые не являются водой, но они должны быть распределены по всей Луне, а не собраны вместе как ядро ​​Луны.

Луна находится в положении, показанном на диаграмме ниже, и имеет период обращения 72 часа. Предположим, что эллипсы на самом деле являются кругами.

введите описание изображения здесь

*16550 миль = а

«Примечание: я беру на себя ответственность за это изображение ». - HDE 226868

Вы спрашиваете о том, возможна ли композиция или место?
@ Джим2Б Оба. Потому что, хотя вокруг Плутона это может быть, а может и не быть, планета, похожая на землю, ближе к Солнцу будет теплее, и приливные силы могут разорвать Луну в клочья.
@ HDE226868 Я знал, что что-то забыл. Я отредактировал вопрос.
@LorenPechtel Ну, это значительно меньше, и это также говорит о том, что другие объекты вращаются намного ближе. Поэтому, хотя они определенно связаны, я не думаю, что это дубликат.
@XandarTheZenon Ответы, которые показывают, почему планета с чистой водой невозможна, также применимы к лунам. Тот факт, что луны обычно добавляют свои собственные проблемы с удержанием воды, не меняет основной ответ.
Должна ли Луна быть старой (по крайней мере, несколько миллиардов лет), или она могла быть создана планетарными инженерами совсем недавно (или, возможно, захвачена недавно, так как ранее находилась на очень эксцентричной орбите, из-за чего большую часть своего прошлого истории на гораздо большем расстоянии от Солнца в виде ледяного тела), скажем, в течение последних нескольких миллионов лет? Даже если он испарится, как сказал Джнаппен, на это может уйти как минимум несколько миллионов лет.
@Hypnosif Формация даже не имеет отношения к вопросу, но да, она могла быть недавно создана технологически развитой расой.
Подобные образования планет обычно происходят во внешних полосах, затем тело «мигрирует» к внутренним планетам. Мы обнаружили несколько водных планет, и нет причин, по которым эта луна не может образоваться естественным путем. Вам нужна стабильность установки во времени? Или это может быть временная (все еще многомиллионная) установка, которая в конечном итоге рухнет?
Обратите внимание, что показанное орбитальное расположение, вероятно, будет нестабильным, циркумбинарные установки имеют «критический радиус», ниже которого третье, более легкое тело, вращающееся вокруг центра масс более крупных тел, вероятно, будет отброшено или втянуто. что-если. xkcd.com/150 упоминает об этом в отношении планеты с двумя звездами. С луной вокруг двойной планеты, наверное, хуже, так как солнце добавляет еще одну силу, делающую всю установку еще менее стабильной.

Ответы (3)

Европа имеет слой воды/океана, глубина которого оценивается примерно в 100 км. и имеет ледяную корку толщиной не менее 10 км.

В то время как водород и кислород являются 1-м и 3-м наиболее распространенным элементом во Вселенной, что делает водяную луну теоретически возможной (потому что есть много элементов, чтобы сделать много воды). Я подозреваю, что потребуется какое-то странное происшествие, чтобы иметь водяную луну без хотя бы небольшого железного ядра.

Ядро будет основным источником «гравитации», «притягивающей» воду, подобно снежинке, формирующейся вокруг пылинки. Он может продолжать собирать все больше и больше «воды», хотя по пути он, вероятно, будет собирать другие материалы, которые будут тяготеть к центру, формируя / увеличивая ядро. При каждом столкновении с астероидом будет материал, который нужно куда-то девать. Таким образом, в процессе формирования у него должно быть какое-то неводное ядро. Конечно, вне его производства.

В Солнечной системе должен быть необычно высокий процент воды по сравнению с другими минералами, чтобы она состояла в основном из воды, и в этом случае обе планеты, вероятно, также будут состоять из очень большого количества воды, и вряд ли она будет иметь какое-либо содержание. Земля, которая торчит из океанов.

Луна также, вероятно, будет иметь довольно толстую ледяную корку, значительно снижающую скорость ее испарения солнечным ветром в космос.

Ваша луна не будет стабильной и испарится (из-за выхода из атмосферы ) в космос.

Орбитальная механика должна быть в порядке (по крайней мере, какое-то время; проблема трех тел печально известна своей хаотической природой и отсутствием аналитических решений).

В ссылке «Атмосферный побег» упоминается, что простейшей формой побега является «побег в джинсах», где температура тела означает, что некоторые молекулы случайным образом достигают скорости убегания при столкновениях. Но погуглив какую-то информацию по этому поводу, я наткнулся на эту статью , которая на рис. 3 на с. 4 упоминается эмпирическое правило, согласно которому побег Джинса «считается важным», только если «тепловая скорость ... в экзобазе» превышает примерно 1/6 скорости убегания, и показаны линии зависимости температуры от 1/6 скорости убегания для некоторые газы.
(продолжение) На этой странице есть график, показывающий тепловую скорость на экзобазе для различных газов в зависимости от температуры поверхности. и 1/6 скорости убегания. Для тела с плотностью воды и массой около половины Луны, 1/6 скорость убегания на поверхности будет около 0,26 км/с, что, казалось бы, находится намного ниже линии воды при температуре Земли или Луны. (это означает, что тепловая скорость на экзобазе значительно выше, чем 1/6 скорости убегания), подтверждая то, что вы сказали о быстром выходе атмосферы. Только если бы температура была около 50 К или меньше, она была бы стабильной.
Эм, а почему Луна не может удержать атмосферу? В вопросе никогда не говорилось, что у него его нет.
@ HDE226868 - В вопросе этого не говорилось, дело в том, что физические факты, о которых задавший вопрос, вероятно, не знал (например, тот факт, что атмосфера будет потеряна для космоса через несколько миллионов лет, если средняя скорость атмосферной молекулы температура атмосферы слишком близка к скорости убегания тела) означают , что Луна не сможет удержать атмосферу. И по мере потери атмосферы внешняя поверхность жидкой воды начнет выкипать, как только атмосферное давление станет слишком низким.
@Hypnosif Я не думал, что он все равно сможет притягивать атмосферу, мне просто было интересно, испарится ли луна, станет ли замороженной луной или чем-то подобным.
@XanderTheZenon - Даже если он не начинался с атмосферы, когда планетарные инженеры создали его в виде ледяного шара вдали от Солнца, он создал бы вокруг себя атмосферу из водяного пара после того, как вышел на орбиту вокруг Земли, поскольку вода на его поверхности начнет испаряться. Хотя Луна в целом не будет находиться в равновесии, вы должны получить своего рода временное равновесие между жидкой поверхностью и атмосферой, когда скорость, с которой атмосфера теряет молекулы воды в космос, равна скорости, с которой она пополняется за счет непрерывного испарения жидкой поверхности. .
Если бы это было правдой, то как на Европе может быть океан? Может быть, эти процессы происходят с такой медленной скоростью, что такая луна может быть полустабильной в течение нескольких сотен тысяч лет? Этого, наверное, достаточно для рассказа?
@Falco Европа намного холоднее из-за расстояния до солнца. Так называемый океан покрыт толстым слоем льда, препятствующим его испарению.

Теоретически возможна луна, состоящая на 100% из воды, но в действительности она могла бы появиться только в том случае, если бы это был искусственный артефакт, а не естественная луна.

Чтобы образовалось любое планетарное тело, должно быть какое-то гравитационное «ядро», к которому будут притягиваться другие частицы. Ваши планетарные инженеры могут начать с гигантского «куба льда» из очищенной воды (важна только масса объекта, с которым вы начинаете, а не состав), и вскоре он будет притягивать все вокруг, причем притяжение будет расти экспоненциально по мере того, как масса увеличивается.

Конечно, это означает, что все, включая камень, пыль, кусочки углерода и т. д., также будет вовлечено в смесь, поэтому вашим инженерам придется поместить ядро ​​​​кубика льда в облако из 100% чистых кристаллов льда. Масса падающего льда повысит давление и температуру растущего тела и, в конечном итоге, растает куб льда ядра. В этот момент любая материя, попавшая в ледяное облако, начнет падать к ядру, поэтому вы получите маленькое ядро ​​из других элементов, если ледяное облако не поддерживается на очень высоком уровне чистоты.

По мере того, как водяной комок становится глубже, ядро ​​в конечном итоге снова затвердевает, поскольку вода принимает одну из множества форм льда. Этот прессованный лед отличается по своим свойствам от льда, который мы обычно видим в наших напитках или плаваем в океане (для ознакомления читайте: https://en.wikipedia.org/wiki/Ice ), но во многом это зависит от При точных условиях малые луны, такие как Европа или Луна, могут не иметь достаточного давления в ядре для образования «ледяного» ядра или мантии. Планетарное тело со стоячим столбом воды глубиной 1000 км почти наверняка будет иметь ядро ​​и мантию, состоящие из различных форм льда.

Поскольку мы сформировали это тело в глубоком космосе, где могло образоваться ледяное облако и оставаться замороженным, нет оснований предполагать, что поверхность не будет (отредактировано из «будет». Автозамена — отстой!) быстро покроется слоем воды. лед (лед 1) после рассеивания начального тепла образования. Это также будет варьироваться в зависимости от размера луны, внешних источников тепла и так далее. Поскольку внутренних источников тепла нет, Луна в конце концов замерзнет, ​​и вы получите то, что выглядит как белый биток, безмятежно парящий в космосе.

Вы имели в виду, что «есть основания предполагать, что поверхность покроется коркой из водяного льда», или вы говорите, что поверхность останется без корки даже «после того, как начальное тепло образования рассеется», и предполагая, что она останется на уровне одинаковое расстояние от Солнца? Кроме того, если планетарные инженеры приблизит его к Солнцу в обитаемую зону (где, как я полагаю, должны находиться два клона Земли в вопросе), согласитесь ли вы с Джнаппеном, что масса 1/2 Луны Земли будет слишком мал, и тело будет испаряться довольно быстро (скажем, самое большее несколько миллионов лет)?
Я думаю, вы меня неправильно поняли, когда я спросил о возможности, я не имел в виду формацию, мне было интересно, не выкипит ли она в конечном итоге из-за своего местоположения. Кроме того, я понимаю, как нелепо было бы иметь стопроцентный лед, даже если бы он был построен. Отсюда 90%. Потому что дистиллированную воду трудно найти.
Да, я имел в виду, что покроется коркой, но у автозамены другие идеи. А вот выкипит ли, раз уж мы внутри "снежного пояса" по вашему описанию, то ответ должен быть "да". Если он был спроектирован за пределами снежного пояса и выведен на его нынешнюю орбиту, он также испарится, если не будут приняты меры, например, солнцезащитный козырек.
Автозамена знает физику :-) Конечно, выкипит, потому что освещенные солнцем участки лунной поверхности будут достаточно горячими, чтобы лед испарился. Между прочим, это будет великое космическое зрелище для всех наблюдателей на планетах-близнецах: хвост пара осветит ночное небо как гигантский комммент.
Возможна ли луна полностью из воды?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v