Astronomie

Proč nejsou ledoví obři považováni za vhodné pro život?

Proč nejsou ledoví obři považováni za vhodné pro život?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ledové obry nejsou v současné době považovány za vhodné pro život kvůli teplotě, tlaku a složení. Tento článek uvádí některé parametry pro život s ohledem na teplotu, tlak a složení:

  • Teplota: $ -15 ^ mathrm {o} C $ až $ 122 ^ mathrm {o} C $
  • Horní mez tlaku: 1 100 $ mathrm {atm} $ a
  • Složení k zahrnutí: kapalná voda, $ C $, $ N $, $ S $ a $ P $.

Snažím se zjistit, jaké jsou podmínky horkého hustého okraje pláště amoniak / voda s atmosférou vodík / helium, pokud jde o teplotu a tlak. Víme, že pláště jsou pod velmi vysokými tlaky, mají kapalnou vodu (i když v důsledku tlaku pravděpodobně v jiném stavu), C, N a S. Jaké jsou tlaky a teploty na této hranici pláště? Konkrétně v odkazu na Uran a Neptun.


Základním přístupem by bylo odhadnout tlak vzduchu v horní části pláště.

Povrchová gravitace Uranu je o něco menší než Země, ale poněkud proti intuici je atmosféra dostatečně lehká, aby se její gravitace zvyšovala, když se pohybujete uvnitř planety směrem k vrcholu pláště. (totéž platí pro Zemi). Pro odhad ballparků řekněme, že gravitace funguje zhruba stejně jako Země, protože nechci počítat, ale mohlo by to být o něco víc.

Hmotnost atmosféry Uranu, podle Wikipedie, je asi 0,5krát větší než hmotnost Země. Jeho povrchová plocha je přibližně 16krát větší než Země (4krát větší než poloměr), ale povrchová plocha pláště by byla menší, což je asi 80% poloměru, což je zhruba 10,2krát větší plocha.

Pokud rozložíte 0,5 hmoty Země na 10,2násobek povrchu Země, dostanete tlak mezi 50 000 a 60 000 atm. Asi 50násobek horní hranice, kterou jste uvedli ve své otázce. To je pravděpodobně omezující faktor pro většinu „ledových gigantů“. Je tu prostě příliš mnoho vodíkové a heliové atmosféry, aby mohla být kapalná voda v 1100 ATM. Ledoví obři mohou vytvářet svůj vlastní vodík teplem a tlakem na metan, vytvářet struktury podobné diamantům a volný vodík.

Teplo pod celou touto atmosférou (asi 20% poloměru Uranu) by bylo mimo vaše kritéria. Nenašel jsem žádné dobré odhady teploty Uranova pláště. Existuje příliš mnoho neznámých o tom, proč je Uran tak chladný, jako je na jeho povrchu, takže odhady jeho teploty pláště se zdají být docela předběžné a nedostupné, ale to málo, co vím o tom, jak teplota stoupá uvnitř planety, nevidím nijak horní část Uranova pláště by se blížila teplotním kritériím, která jste zadali. Ne v hloubce 20% poloměru Uranu.

Vezměme si tento graf z Uranovy wikipedie při 200 000 mbar Teplota Uranu se blíží 340 K. 200 000 mbar je asi 200 atm. Plášť začíná, podle mého odhadu asi 50 000 atm. Teplota by nebyla blízká, pokud by planeta neměla velmi dlouhou dobu na ochlazení, možná desítky miliard let.

Mohl bych také spustit odhady ballparků na Neptunu, ale domnívám se, že výsledky by byly podobné.

Aby ledový gigant splnil vaše kritéria, musel by mít ve srovnání s Uranem relativně málo vodíku a hélia. Možná kdyby byl ledový gigant dostatečně blízko své hvězdě, že měl dostatečně horkou povrchovou teplotu, aby ztratil většinu svého vodíku a hélia únikem Jeans, a pak musel dlouho vychladnout, mohl by získat správná kapalnou vodu ve správném rozsahu teploty a tlaku. Nevidím žádný jiný scénář, kde by to fungovalo.


Podívejte se na video: ТОП 10 НАЙ-СТРАННИ ЖИВОТНИ (Listopad 2022).