Жизнь на землеподобной планете с твердым ядром?

Насколько сильно жидкое внешнее ядро ​​и мантия Земли влияют на эволюцию сложной жизни?

Если бы все параметры Земли были бы такими же, но у нее была бы твердая внутренняя часть, как у Марса, были бы у нас все еще атмосфера, жидкая вода и Луна? Насколько слабее было бы наше магнитное поле? Или у нас их не было бы?

Кажется, я припоминаю, что у Марса очень тонкая (или ее нет) атмосфера, потому что у него нет жидкого ядра и, следовательно, нет магнитного поля, но может ли наша планетарная масса компенсировать это? В конце концов, у Венеры есть атмосфера, хотя ее ядро ​​кажется лишь частично жидким.

Гравитация также является важным фактором удержания атмосферы.
Вы имеете в виду, что мантия жидкая? Насколько я понимаю, ученые-геологи совершенно уверены, что ядро ​​твердое.
@ user2617804: Вы абсолютно правы, я действительно не знал, что внутреннее ядро ​​​​твердое, тогда как все, что находится между внешним ядром и корой, жидкое. Хотя вопрос все тот же.
Что ж, в соответствии с общепринятой теорией геологии и планетарной эволюции, я бы сказал, что на полностью твердой планете естественным образом не возникнет жизни. Отсутствие магнитного поля означает отсутствие защиты от солнечного ветра, что практически не означает отсутствия атмосферы. Отсутствие вулканической активности означает меньше материалов вулканического слоя, включая металлы и т. д., многие из которых необходимы для жизни — это также может предотвратить или продлить время между событиями вымирания, тем самым препятствуя выживанию более сложных форм жизни (поскольку более простые формы остаются доминирующими). . Все предположения конечно.
@ivy_lynx: я думаю, вы должны превратить это в ответ.
@celtschk Я попробую, я много читал об этом, но давно. Надеюсь, я смогу сохранить его достаточно точным.
Мантия не жидкая. Внешнее ядро ​​- жидкое железо, внутреннее ядро ​​- твердое железо.
Земля на самом деле должна иметь гораздо более плотную атмосферу, но удар, формирующий Луну, сдул большую ее часть.

Ответы (2)

Я согласен с большей частью другого ответа, но хотел оспорить один момент, поскольку влияние солнечного ветра на атмосферу до конца не изучено. Вполне возможно, что более легкие газы, такие как водород, сильнее подвержены влиянию солнечного ветра, чем более тяжелые. Что известно наверняка, так это то, что Венера имеет очень слабое магнитное поле и все же имеет атмосферу, намного более плотную, чем земная.

http://en.wikipedia.org/wiki/Атмосферный_побег

Так что жизнь будет развиваться так же, как здесь, на Земле, атмосфера может быть тоньше. Вода была бы реже (из-за отсутствия водорода), а уровень радиации был бы намного выше. Ожидайте, что большинство существ будут устойчивы к радиационному повреждению или имеют стратегии размножения, которые избегают его. Во время солнечных бурь животные вполне могут уходить в норы, а также там может быть много ночных животных.

Без магнитного поля компасы не работали бы. Электронику будет сложнее разрабатывать и она будет менее надежной, пока не будет разработано надлежащее экранирование.

Имейте в виду, что я не эксперт, и я исхожу из того, что обычно считается приемлемым для мейнстрима, как в отношении того, на что похожи планеты, так и в отношении причинно-следственной связи, которую мы придаем этим характеристикам. Я не обязательно согласен со всеми этими объяснениями и корреляциями, но это соответствует общему пониманию.

Основываясь на том, что мы знаем о формировании планет и геологии, мантия и жидкое ядро ​​обеспечивают нам магнитное поле. Без него у нас не было бы защиты от солнечного ветра:

Солнечный ветер атакует атмосферу Земли

Это означает, что Солнце будет испарять атмосферу, и, следовательно, вы получите меньшую защиту от солнечной и космической радиации. Вы также получаете меньше погоды, такой как молния, дождь и т. д. - без них у вас не так много шансов на эволюцию сложной жизни, хотя, конечно, экстремофильные бактерии все еще могут выжить. Таким образом, у вас может быть «жизнь» в строгом смысле, например, бактерии, приземляющиеся в космосе, но вы не можете назвать планету «живой» ни в каком смысле.

Жидкая вода несколько связана. Учитывая, что на примитивной Земле, как предполагается, не было воды в том виде, в каком она есть у нас сегодня, а была гораздо более токсичная смесь, которая постепенно превратилась в комбинацию, состоящую в основном из воды, из-за изменения окружающей среды, вызванного терраформирующими бактериями (вот как я помню примерно, не уверен в деталях), я бы сказал, что мы вернулись к исходной точке - у вас не будет огромных популяций микроорганизмов, занимающихся своими делами на планете, незащищенной от солнечной радиации (особенно когда диапазон температур будет гораздо больше, чем 5-10 градусов по Цельсию между ночью и днем ​​- это было бы ближе к 100 или более, что затрудняет любую адаптацию). Однако у вас может быть лед, накапливающийся из космического мусора в течение длительного периода времени. Дополнительная проблема здесь в том, где он будет собираться?

Причина, по которой у нас есть обширные океаны, связана с активностью мантии — тектоникой, вулканами и т. д. Насколько мы можем понять, без жидкой мантии у вас их нет. Так что вы были бы просто гладкой каменистой планетой, как Марс. Никаких бассейнов.

Последняя, ​​но не менее важная проблема, о которой я могу думать, это эволюционный цикл. Основные события вымирания были связаны с появлением новой и более сложной жизни. В нашем случае это, вероятно, было связано с изменениями окружающей среды, коррелировало с погодными и атмосферными циклами окружающей среды, а также с солнечными циклами. Это требует достаточной стабильности, чтобы сохранить жизнь после стихийного бедствия, но недостаточной, чтобы предотвратить движение цикла, чтобы позволить новой жизни взять верх. Другими словами, даже если бы вы добрались до динозавров, они могли бы оставаться такими гораздо дольше (при условии, что события вымирания не вызваны биологическими популяциями и нестабильностью, присущей стадиям эволюции).

Планета без атмосферы, без движений мантии, извержений и слабой защиты была бы очень похожа на Марс — скалистая, бесплодная, относительно гладкая и практически безжизненная.

Жидкая вода не может существовать в среде с низким давлением, она либо превращается в лед, либо возгоняется непосредственно в пар (а затем улетучивается). Это означает, что если вы теряете воздух, вы также теряете воду, если только вода не покрыта ледяным щитом (например, Европа).
Атмосфера лучше защищает поверхность Земли от солнечной радиации, чем магнитное поле Земли.
Спасибо за развернутый ответ. Хотя интуитивно понятно, я думаю, что это не вся картина. Я читал о Венере в Википедии, и — внутри она жидкая или нет — она сохранила свою атмосферу, несмотря на слабое магнитное поле. Конечно, это не вода... Но я предполагаю, что это связано с составом Венеры, а не с особой уязвимостью атмосферной воды.
@GaspardMonge Многие, многие очевидные возражения против этой точки зрения вполне обоснованы - я сам не согласен с половиной из этого, и вы оба правы. Тем не менее, я основываюсь на том, что, как я понимаю, является общепринятой точкой зрения. Слишком много деталей для изучения - я мог бы продолжать целую вечность, но это не то, что вам нужно от ответа: немного поиска в Google даст очень подробные объяснения, но не ожидайте четких ответов.