Abgesehen von der geringen Schwerkraft, welche Bedingungen begünstigen dramatisches Terrain?

Ich stelle fest, dass beliebte Bilder des luftleeren Mondes hohe, steile und zerklüftete Berge zeigten, bis Fotos in den 1960er Jahren zeigten, dass die Hügel niedrig, glatt und abgerundet waren.

Teleskopaufnahmen von Mondregionen wurden oft gemacht, als die Sonne tief am Mondhimmel stand, wodurch lange Schatten der Berge und Kraterwände entstanden. Astronomen könnten die wahren Höhen von Bergen und Kraterwänden berechnen, wenn sie wüssten, in welchem ​​Winkel die Sonne stand, als die Fotos aufgenommen wurden, aber Leute, die sich nur die Fotos ansahen, nahmen an, dass die Berge sehr hoch und steil waren.

Die Faktoren, die den Mond luftlos machten, machten ihn auch für Milliarden von Jahren geologisch inaktiv, was bedeutet, dass die Berge auf dem Mond Milliarden von Jahren alt waren. Obwohl diese Milliarden Jahre alten Berge nicht durch vom Wind verwehten Staub oder Niederschlag verwittert wurden, wurden sie durch Milliarden von Jahren Temperaturänderungen, starke Sonneneinstrahlung, Bombardierung durch geladene Teilchen im Sonnenwind und durch eine langsame, stetige Bombardierung durch verwittert Mikrometeoriten und gelegentlich große Meteoriten.

Natürlich hätte eine kleine Welt wie der Mond in jungen Jahren von Raumfahrern terraformiert und eine atembare Atmosphäre erhalten können, als ihre Berge noch hoch und zerklüftet waren. Ich habe gelesen, dass, wenn Menschen den Mond terraformten, indem sie ihm eine Atmosphäre gaben, diese Atmosphäre in tausend Jahren entweichen würde. Ich habe einmal gelesen, in einer Geschichte, die wahrscheinlich von Arthur C. Clarke mitverfasst wurde, dass der Mond terraformiert wurde und die Atmosphäre durch eine Schicht von Nanobots am Entweichen gehindert wurde, die aneinander befestigt waren und die gesamte Atmosphäre bedeckten und alle nach oben gerichteten Moleküle zurückprallten.

Damit Ihr Planet für Menschen bewohnbar ist, muss er das richtige Verhältnis verschiedener Gase in seiner Atmosphäre und einen erträglichen atmosphärischen Gesamtdruck haben. Der lebenswichtige Sauerstoff in der Erdatmosphäre wurde von Pflanzen produziert, und es dauerte Milliarden von Jahren, bis dies auf der Erde auf natürliche Weise geschah.

Der Planet sollte also eine Oberflächengravitation und Fluchtgeschwindigkeit haben, die hoch genug ist, dass die überwiegende Mehrheit des Sauerstoffs noch nicht vom Planeten entwichen ist. Das heißt, wenn die Bewohnbarkeit Ihrer Welt natürlich ist und nicht auf hochentwickeltes Terraforming zurückzuführen ist, kann die Oberflächengravitation erheblich geringer sein als die der Erde, sollte aber beispielsweise größer sein als die des Mars.

Ich weise auch darauf hin, dass Menschen nur den Sauerstoff in der Erdatmosphäre benötigen, da sie nur diesen Sauerstoff zum Atmen einatmen müssen und nur geringe Mengen Kohlendioxid und Stickstoff benötigen, um das Pflanzenleben zu unterstützen, und geringe Mengen Wasserdampf, um die Luft feucht zu halten genug. Dass eine atembare Atmosphäre viel weniger dicht sein könnte als die der Erde, was die Geschwindigkeit der Wettererosion verringern könnte. Eine hochreaktive Atmosphäre, die hauptsächlich aus Sauerstoff besteht, kann jedoch Felsen zu Rost und Staub zersetzen und Berge zum Einsturz bringen.

Jemand mag darauf hinweisen, dass die Oberflächengravitation und die Fluchtgeschwindigkeit von Titan – 0,14 g und 2,639 Kilometer pro Sekunde – viel niedriger sind als die des Mars – 0,376 g und 5,027 Kilometer pro Sekunde – und noch niedriger als die der Erde, 1,000 g und 11,186 Kilometer pro Sekunde, und doch ist der atmosphärische Druck auf Titan um ein Vielfaches höher als auf dem Mars und sogar etwas höher als auf der Erde.

Ein Grund dafür ist, dass Titan viel weiter von der Sonne entfernt ist als die Erde und daher viel kälter als die Erde ist, viel zu kalt, um bewohnbar zu sein. Daher ist die Temperatur der Gasmoleküle in der obersten Schicht von Titans Atmosphäre, wo Gase aus der Atmosphäre in den Weltraum entwichen sind, viel niedriger, und daher bewegen sich die Moleküle viel langsamer, und ein kleinerer Anteil der Moleküle erreicht Fluchtgeschwindigkeit und saust hinein Platz.

Wenn Titan in die Entfernung der Erde von der Sonne bewegt würde, wäre es an der Oberfläche heiß genug, um bewohnbar zu sein, und die Gasmoleküle an der Spitze der Atmosphäre wären ungefähr so ​​heiß und bewegen sich so schnell wie die Gasmoleküle an der Spitze Erdatmosphäre. Daher würde Titans Atmosphäre viel schneller in den Weltraum entweichen als sie es tut.

Beobachtungen der Raumsonden Voyager haben gezeigt, dass die Atmosphäre von Titan dichter ist als die der Erde, mit einem Oberflächendruck von etwa 1,45 atm. Es ist auch etwa 1,19-mal so massiv wie die Erde insgesamt [34] oder etwa 7,3-mal so massiv pro Oberfläche.

https://en.wikipedia.org/wiki/Titan_(Mond) 1

Das Fortbestehen einer dichten Atmosphäre auf Titan war rätselhaft, da die Atmosphären der strukturell ähnlichen Satelliten von Jupiter, Ganymed und Callisto vernachlässigbar sind. Obwohl die Ungleichheit immer noch kaum verstanden wird, haben Daten von kürzlich durchgeführten Missionen grundlegende Einschränkungen für die Entwicklung der Titan-Atmosphäre geliefert.

https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Titan 2

Bis der Ursprung und das Überleben von Titans Atmosphäre besser verstanden ist, scheint es für Autoren daher ratsam, es zu vermeiden, Welten, die so klein sind wie Titan, dichte Atmosphären zu geben, insbesondere dichte Atmosphären, die die gleiche Temperatur und Zusammensetzung wie die der Erde haben.

Es mag Möglichkeiten geben, Ihrer Welt eine atembare Menge an Sauerstoff zu geben, ohne dass dieser durch das Leben über Milliarden von Jahren produziert wird, in denen Sauerstoff und andere Gase in der Atmosphäre hohe Berge verwittert hätten.

Zum Beispiel könnte die Welt ein erdähnlicher, aber sehr junger Planet sein, der junge, hohe Berge und ein großes Ozeanbecken hat, das mit Wasser gefüllt ist. Die Welt leidet unter einer außer Kontrolle geratenen Vereisung und das Ozeanbecken gefriert. Ein riesiger Asteroid schlägt wahrscheinlich im Ozeanbecken ein und verdampft viel Gestein und das gesamte Eis im Ozeanbecken. Die Hitze ist so intensiv, dass sich das gesamte verdampfte Wasser auch in Wasserstoff und Sauerstoff trennt. Fast der gesamte überhitzte Wasserstoff entweicht vom Planeten in den Weltraum, während sich ein größerer Teil des schwereren Sauerstoffs langsam genug bewegt, um vom Planeten zurückgehalten zu werden und zu einer Sauerstoffatmosphäre wird. Ein Teil des Wasserstoffs wird zurückgehalten und verbindet sich mit Sauerstoff zu Wasser, und Wasserdampf in der Atmosphäre dient als Treibhausgas und hält die Temperaturen warm genug für den Menschen.

Soweit ich das beurteilen kann, sind die höchsten Berge im Sonnensystem: 5) Ascraeus Mons auf dem Mars, 14,9 Kilometer oder 9,3 Meilen hoch, 4) Boossaule Montes auf Io, 17,5 bis 18,2 Kilometer oder 10,9 bis 11,3 Meilen hoch, 3) der Äquatorkamm auf Iapetus, 20 Kilometer oder 12 Meilen hoch, 2) der Vulkan Olympus Mons auf dem Mars, 21,9 Kilometer oder 14 Meilen hoch, und 1) der zentrale Gipfel von Rheasilvia, ein Krater im Asteroiden Vesta, der 22 Kilometer oder 14) Meilen hoch ist.

Zwei von ihnen befinden sich auf dem Mars, einem Planeten, der groß genug ist, um unter bestimmten Umständen möglicherweise bewohnbar zu werden, beispielsweise wenn er in Zukunft von Menschen terraformiert wird. Aber ich glaube, dass die Hänge dieser Vulkane so sanft und die Krümmung der Marsoberfläche so groß sind, dass man sie unmöglich erkennen könnte, wenn man sie betrachtet. Aber die Klippen am Fuße des Olympus Mons sind bis zu 6 Kilometer oder 3.728 Meilen hoch.

Auf der Venus steigt Skadi Mons um 0,11 Prozent oder 0,0011 des mittleren Radius der Venus, auf Merkur steigt Caloris Montes um 0,12 Prozent oder 0,0012 des mittleren Radius von Merkur, auf Titan steigt Mithrim Montes um 0,13 Prozent oder 0,0013 des mittleren Radius von Titan , auf der Erde erheben sich Maua Kea und Mauna Loa um 0,16 Prozent oder 0,0016 des mittleren Radius der Erde, und auf dem Mars steigt Olympus Mons um 0,65 Prozent oder 0,0065 des mittleren Marsradius an. Die anderen beiden Körper im Sonnensystem, Ganymed und Callisto, die möglicherweise unter anderen Umständen bewohnbar geworden wären oder von denen Menschen vernünftigerweise erwarten könnten, dass sie sich in Zukunft terraformen, bestehen größtenteils aus Eis und sind daher sehr flach.

Eine Reihe kleinerer Körper im Sonnensystem haben Berge, deren Höhen größere Proportionen der Radien der Körper sind, aber das sind kleinere Körper, die noch weniger wahrscheinlich bewohnbar sind als Merkur oder Titan. Der größte von ihnen ist Io, wo Boosaule Montes um 1 Prozent oder 0,01 des Radius von Io ansteigt. Io ist erheblich kleiner und weniger massereich als Merkur, Ganymed, Kallisto oder Titan.

Die größtmögliche Höhe eines Oberflächenelements wird durch die Strukturhöhe der Materialien, aus denen es besteht, und der darunter liegenden Materialien bestimmt. Sobald die Höhe und damit der Druck am Boden die Grenzen des Materials überschreitet, wird es weich und fließt unter der Oberflächenstruktur hervor, die dann sinkt, bis es ein neues Druckgleichgewicht erreicht.

Je stärker das Material, desto höher kann es gestapelt werden, bevor der Druck am Boden zu groß wird. Und je geringer die Oberflächengravitation einer Welt ist, desto höher kann ein bestimmtes Material aufgeschüttet werden, ohne dass der Druck am Boden zu hoch wird.

Je geringer also die Oberflächengravitation einer Welt und je stärker (was normalerweise dichter bedeutet) die Materialien, aus denen sie besteht, desto höher können ihre Berge sein. Leider ist die Oberflächengravitation normalerweise proportional zur Dichte einer Welt, so dass Welten mit geringer Oberflächengravitation dazu neigen, Materialien mit geringer Dichte zu haben, und Welten mit hoher Oberflächengravitation dazu neigen, Materialien mit hoher Dichte zu haben. Außerdem neigen Planeten mit geringer Oberflächengravitation dazu, Schwierigkeiten zu haben, für geologische Zeiträume Atmosphären aufrechtzuerhalten, die dicht genug sind, um atembar zu sein.

Eine Möglichkeit wäre also ein Planet vom Typ Supererde oder Mini-Neptun, der lange genug hält, um mit dem dichtesten Material überzogen zu werden, das auf den Boden sinkt. Es wird also einen Eisen-Nickel-Kern haben. Dann wird es früh in der Entstehung seines Sonnensystems von einem anderen Planeten getroffen, und die riesige Explosion verdampft den größten Teil des Planeten und die meisten Materialien beider Planeten entkommen ihnen. Aber Teile der Kerne der beiden Planeten bleiben flüssig statt Gas oder Plasma, meist die dichtesten Materialien. Die Kerne fangen einander ein, umkreisen einander und drehen sich allmählich nach innen, bis sie in einer weiteren riesigen Kollision verschmelzen.

Der flüssige Nickel-Eisen-Kern des verschmolzenen Planeten kühlt allmählich ab und verfestigt sich zu einem festen Planeten, der hauptsächlich aus Nickel, Eisen und anderen schweren metallischen Elementen besteht. Währenddessen bleiben viele der gasförmigen und flüssigen Fragmente von Schwermetallen aus den Planetenkernen in der Umlaufbahn um den verschmolzenen Planeten, kühlen ab, verfestigen sich und verklumpen, um immer größere Körper zu bilden, die den verschmolzenen Planeten umkreisen.

Gezeitenkräfte schieben die äußeren Fragmente immer weiter vom Planeten weg, wo sie zu einem oder mehreren Monden verschmelzen können, und ziehen die inneren Fragmente nach unten in Richtung des Planeten, und sie werden schließlich auf den Planeten stürzen. Dadurch entstehen Krater und Kreise aus ausgestoßenen Materialien, die größer sein können als die auf Gesteinsplaneten, wenn sie vollständig aus verschiedenen Metallen bestehen.

Und vielleicht können ein paar weitere Kollisionen den Planeten mit einer dünnen Schicht aus Felsen und Erde und Wasser und einer Atmosphäre versehen, oder vielleicht wird er von Außerirdischen oder Menschen terraformiert.

Ein weiterer Faktor, der die Höhe der Berge auf einem Planeten beeinflusst, sind die Kräfte, die Berge hervorbringen. Als allgemeine Regel gilt, dass größere, massereichere und dichtere Planeten dazu neigen, stärkere Kräfte zu haben, um Berge hochzutreiben, sowie stärkere Kräfte, um Berge niederzureißen.

Eine Möglichkeit für einen kleineren Körper, stärkere geologische Kräfte zu haben als normalerweise, wären Gezeitenwechselwirkungen mit einer oder mehreren anderen Welten. Eine der oben erwähnten Welten, Io, hat aufgrund von Gezeitenwechselwirkungen mit Jupiter konstante Vulkane und auch einen höchsten Berg, Boosaule Montes, der absolut gesehen sehr hoch und auch relativ zum Radius von Io sehr hoch ist.

Die Vulkanrate von Io ist so hoch, dass Io ein gefährlicher Ort zum Leben wäre und die Oberflächentemperatur von Io so hoch ansteigen könnte, dass es unbewohnbar wäre. Auf Europa, dem nächstfernsten Mond, ist die Vulkanrate nicht hoch genug, um Europa warm genug zu halten, um bewohnbar zu sein.

Aber wenn ein erd- oder marsgroßer Mond als Gasriesenplanet umkreist, der sich zufällig in der bewohnbaren Zone seines Sterns befindet, und wenn dieser planetengroße Mond den Gasriesenplaneten in der richtigen Entfernung umkreist, um die richtige Menge an Gezeitenheizung und Vulkanen zu haben , könnte es eine atembare Atmosphäre sowie ein viel beeindruckenderes Terrain haben, das Ergebnis einer aktiveren Geologie als die Erde.

Oder vielleicht schreiben Sie eine Geschichte, in der Touristen auf dem Planeten Garbruth all die berühmten Naturwunder wie die Coslorm Spires, die Jarganth Mountains, den Grand Canyon von Lymfar, die Wadmoss Mountains, den Chasm of Owo, den Rock Arch of Hawtute, Die Klippen von Klabon und der Berg Ebertast, um nur einige zu nennen, hinterlassen den Eindruck, dass der Planet nur aus vertikalen Landformen besteht. Aber auf dem Rückflug zum Raumhafen tut einer der Touristen etwas, was er vorher nicht getan hat. Sie finden einen Bildschirm des Fahrzeugs und stellen ihn so ein, dass er zeigt, über was sie fliegen, und sie sehen die endlosen Ebenen von Jahanne.

Finde einen Weg, die Atmosphäre des Planeten zu einer relativ neuen Entwicklung zu machen. Auf diese Weise wurde seine dramatische Oberfläche nicht durch Milliarden von Jahren der Erosion durch Wind und Wasser bis zur Glätte abgetragen.

Vielleicht war der Planet eine atmosphärenlose Kugel in unmittelbarer Nähe eines großen Gasriesen, der ständig die ursprüngliche Atmosphäre des Planeten in seine größere Masse stahl.

Dann, vor einer Million Jahren, zog die Schwerkraft eines Schurkenplaneten den luftleeren Planeten in eine andere Umlaufbahn, die weiter von dem riesigen Gasdieb entfernt war. Vielleicht hat der Schurkenplanet dabei auch eine große Wolke aus der Atmosphäre des Gasriesen freigesetzt, die ihren Weg zu dem luftleeren Planeten gefunden hat.

Jetzt haben Sie einen Planeten, dessen Oberfläche jung ist, mit scharfen Kanten und hoch aufragenden geologischen Strukturen, die noch nicht von seinem neu erworbenen Himmel abgetragen wurden. Wenn die Atmosphäre, die es dem Gasriesen gestohlen hat, irgendwie auch für das Leben auf der Erde freundlich ist, dann bräuchte es nur ein gut ausgestattetes Kolonieschiff, um einige dieser Fantasiekunstwerke in die Realität umzusetzen.

Berge entstehen durch eine Kombination aus tektonischer Aktivität/Verschiebung und Erosion. Allein dadurch haben Sie mehrere Möglichkeiten:

• Es könnte deutlich mehr tektonische Aktivität auf eurem Planeten geben. Die Erde hat 7 tektonische Platten. Vielleicht hat Ihr Planet 20 oder die tektonische Aktivität wird beschleunigt. Ich bin mir nicht sicher, welche anderen Auswirkungen dies haben würde oder warum ein Planet überhaupt mehr/weniger tektonische Aktivität aufweisen würde.
• Es könnte mehr Erosion auf eurem Planeten geben. Mehr Regen würde mehr Flüsse bedeuten. Mehr Flüsse würden längere und tiefere Schluchten bedeuten, was höhere Berge bedeuten würde. Vielleicht regnet es auf Ihrem Planeten jetzt nicht, aber es hat in der Vergangenheit deutlich mehr geregnet, aus welchen Gründen auch immer. Auch Wasserfälle würden Regen brauchen, um sie zu erhalten. Wind ist auch eine Quelle der Erosion.
• Die Zusammensetzung Ihres Planeten könnte anders sein. Unterschiedliche Materialien/Gesteine ​​erodieren unterschiedlich schnell. Dies führt zu vielen interessanten geologischen Strukturen hier auf der Erde.
• Eis/Gletscher tragen ebenfalls zur Erosion bei, die einen enormen Einfluss auf Landschaften hat. Es gibt riesige Täler, die von nicht mehr existierenden Gletschern geschaffen wurden, die sich viele tausend Jahre lang um Zentimeter pro Jahr bewegten. Vielleicht hat Ihr Planet eine jüngere Geschichte von Eiszeiten.

Es gibt einige andere Optionen, die nichts mit tektonischer Aktivität oder Erosion zu tun haben:

• Exotisches Leben. Kalkstein, hier auf der Erde, ist ein Gestein, das aus den Skelettresten des alten Meereslebens besteht. Ihr Planet könnte eine ähnliche Geschichte haben, wobei die Überreste einer einzigartigen Art von Leben ein Material mit einzigartigen Eigenschaften schaffen, das die Landschaft Ihres Planeten formt. Oder die Aktivität des bestehenden Pflanzen-/Tierlebens könnte die Umwelt aktiv verändern. Vielleicht schafft die Aktivität einer einzigartigen Lebensform über viele tausend Jahre hinweg Berge.
• Empfindungsfähiges Leben. Vielleicht gab es massive Kriege auf Ihrem Planeten, oder er wurde von einer besuchenden außerirdischen Rasse mit hochentwickelter Technologie abgebaut, wobei die Bergketten die Narben sind, die zurückgelassen wurden.

Ungeachtet dessen wäre etwas Exotisches (dh nicht nur tektonische Aktivität und Erosion) erforderlich, um exotischere Formationen zu erklären, wenn Sie sich die Mühe machen würden, diese Formationen zu erklären. Dinge wie Stacheln, massive Säulen/Säulen, diese Schleifenformationen in deinem ersten Bild. Exotisches Leben, Wetterbedingungen oder Materialien wären erforderlich, um diese zu erklären, da ihnen sonst wahrscheinlich eine tatsächliche natürliche Erklärung fehlt, die mit dem übereinstimmt, was wir über die tatsächliche Welt wissen.

Die Arten von Landschaften, nach denen Sie zu suchen scheinen, haben normalerweise zwei Dinge gemeinsam: Sie neigen dazu, geologisch gesehen jung zu sein, und sie bestehen normalerweise aus relativ weichem und chemisch aktivem Sedimentgestein. Was Sie tun müssen, um einen Planeten zu haben, der von diesen Stätten bedeckt ist, ist, dass er extrem tektonisch aktiv ist, mit tektonischen Bewegungsraten, die in Dutzenden von Metern gemessen werden, nicht in einzelnen Millimetern, pro Jahr, um junges bergiges Gelände zu schaffen, und wenn Sie wirklich wollen, es zu schieben haben ein CarbonititeMantel. Der planetenweite Karbonit-Vulkanismus wird nicht nur diese Raten tektonischer Bewegungen vernünftig machen, sondern bedeutet auch, dass die Erosionsraten aufgrund der chemischen Reaktivität der Gesteine ​​an den meisten Orten gleichermaßen extrem hoch sind, wodurch auf Schritt und Tritt extreme Landschaften entstehen.

Diese Kombination wird scharfe Berge und tiefe Schluchten und alle möglichen seltsamen Erosionserscheinungen schaffen, aber es wird auch bedeuten, dass die Sehenswürdigkeiten, die Sie Ihren Kindern zeigen, ganz anders sein werden, wenn sie versuchen, Ihre Enkelkinder dorthin zurückzubringen. Der Preis für eine wirklich dramatische Landschaft ist eine sehr schnelle Umsatzrate.