Ein Planet aus Eisen

Eine sehr enge Variation eines solchen Planeten existiert bereits in unserem eigenen Sonnensystem. Es ist der erste Planet Merkur (nicht das chemische Element Quecksilber, sondern der Planet). Wikipedia sagt:

Obwohl die hohe Dichte der Erde merklich aus der Gravitationskompression resultiert, insbesondere im Kern, ist Merkur viel kleiner und seine inneren Regionen sind nicht so komprimiert. Damit es eine so hohe Dichte hat, muss sein Kern groß und reich an Eisen sein.

Der Kern von Merkur macht 42 % seines gesamten Volumens aus. Im Gegensatz dazu macht der Erdkern nur läppische 17 % seines gesamten Volumens aus. Ich kann jedoch nichts über das Vorhandensein des Elements Quecksilber auf diesem Planeten sagen. Eisen scheint in unserem Sonnensystem viel häufiger vorzukommen als Quecksilber. Die Supernova, die die Trümmer erzeugte, aus denen unser Sonnensystem entstand, hatte im Vergleich zu Quecksilber viel größere Mengen an Eisen. Eisen hat die Ordnungszahl 26 und wird mit weitaus größerer Wahrscheinlichkeit im Kern eines Roten Riesen gebildet als das mehr als doppelt so schwere Quecksilber (mit der Ordnungszahl 80).

Grundsätzlich erwartet man eisenreiche Planeten in der Nähe ihrer Muttersterne. Der einfachste Grund ist, dass der Sonnenwind die Atmosphäre des Planeten und einige leichtere Elemente wegfegt und nur die schweren zurücklässt. In unserem eigenen Sonnensystem enthält der innere Gürtel 4 terrestrische Planeten, während der äußere Gürtel die Gasriesen enthält. Es ist sehr wahrscheinlich, dass ein beträchtlicher Teil der inneren Planeten von Sonnenwinden weggefegt und später von den äußeren Planeten eingefangen wurde, was sie zu wirklich monströsen Planeten machte.

Also alles in allem, ja, Planeten mit sehr hohen Eisenanteilen sind möglich. Planeten mit einem gleich hohen Anteil an Quecksilber (Element) sind jedoch sehr unwahrscheinlich.

Abgesehen davon ist die Frage nach dem Leben auf solchen Planeten eine reine Meinungsbasis. Ich würde auf diesen Planeten kein erdähnliches Leben erwarten. Als kohlenstoffbasierte Organismen, die daran gewöhnt sind, nur eine Art von Leben zu sehen, haben wir keine Ahnung, was Leben wirklich definiert und wie es sich bilden kann. Für uns ist das Leben ohne Wasser (und viel davon) unmöglich. Und dann braucht man Nährstoffe und eine lange Reihe essentieller Chemikalien, um die Evolutionsgeschichte so in Gang zu bringen, wie sie auf der Erde geschah . Wir können nicht sagen, wie sich Leben auf anderen Planeten entwickeln kann und unter welchen Bedingungen. Wir wissen auch nicht, welche Art von Leben es sein würde.

Ausgehend von einem Sternüberrest ist es theoretisch möglich, dass durch die Zerstörung eines Sterns ein Planet entsteht, der größtenteils aus Eisen und schwereren Elementen besteht. Ein Fragment des Kerns eines Sol-ähnlichen Sterns gegen Ende seines Lebens würde hauptsächlich aus Eisen aus der Sternfusion bestehen, gemischt mit den schweren Elementen, die aus der ursprünglichen Molekularwolke in den Stern gezogen wurden . Eine solche Welt wäre extrem radioaktiv und würde zu Beginn weißglühend werden, aber die Oberfläche würde schließlich abkühlen und sich verfestigen.

Ich würde erwarten, dass die Kruste einer solchen Welt größtenteils aus Eisen besteht, so wie die Erdkruste größtenteils aus Basalt besteht, wobei das Äquivalent der kontinentalen Kruste aus den leichteren Übergangsmetallen wie Titan und Chrom und einigen Verbindungen mit geringerer Dichte besteht, die von schwereren Elementen gebildet werden . Der Mantel hätte tatsächlich einen guten Anteil an Quecksilber, würde aber mit ziemlicher Sicherheit viel mehr Blei enthalten als jede andere einzelne Komponente, die durch den Zerfall vieler schwererer radioaktiver Elemente gebildet wird, die sich ursprünglich im Sternkern befanden, und wird auch viele noch radioaktive Isotope enthalten die noch nicht verfallen sind.

Ich würde erwarten, dass diese Welt geologisch extrem aktiv sein wird, der Mantel viel heißer sein wird als der der Erde und die Welt als Ganzes viel länger viel größere Wärmereserven haben wird. Es wird heißer, weil es aus dichteren Mineralien mit höheren Wärmekapazitäten besteht und weil durch weit mehr radioaktiven Zerfall ständig mehr Wärme hineingepumpt wird als auf der Erde. Die Welt wird aufgrund von drei Mechanismen mehr Wärmereserven haben; Kristallisationsreaktionen mit höherer Energie, wiederholte Kristallisation und Auflösung aufgrund von radioaktivem Zerfall, wodurch Kristallstrukturen destabilisiert werden, und aufgrund der relativ hohen Konzentrationen radioaktiver Isotope (als Prozentsatz des Ganzen) stärkere radiogene Erwärmung, einschließlich Isotope mit längerer Halbwertszeit.

Der Mantel wird wahrscheinlich eine ähnliche Viskosität wie die der Erde haben, wenn nicht sogar flüssiger aufgrund des hohen Anteils an Blei und anderen Schwermetallen mit niedrigem Schmelzpunkt. Wenn diese Annahmen zutreffen, wird die Tektonik fast identisch mit der Erde sein, aber mit höheren Temperaturen und unterschiedlichen "gesteinsbildenden" Mineralien/Legierungen.

Das Leben, wie wir es kennen, also kohlenstoffbasiert und wasserlöslich, hätte auf einer solchen Welt zumindest anfangs keine Chance. Es gibt zu viel ionisierende Strahlung, zu viele Schwermetalle in der Kruste und zu wenig der Elemente, die wir zum Funktionieren brauchen, Sauerstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Kalzium und Phosphor machen 99 % der Masse des menschlichen Körpers aus ( Quelle ) und alle von ihnen, mit der möglichen Ausnahme von Wasserstoff, werden auf dieser Restwelt verschwindend selten sein.

Nun ist es möglich, dass eine solche Welt in der Lage sein könnte , später in ihrer Entwicklung durch Kollision mit Trümmern des Planetensystems, falls vorhanden, des Sternensystems, das sich auf den Stern konzentrierte, zu dem sie gehörte, große Mengen leichter Elemente anzusammeln. Dieses Material würde zunächst die Welt bedecken und eine, geologisch gesehen , kurzlebige „Lebensschicht“ bilden, die Leben auf Kohlenstoffbasis für eine Zeit unterstützen könnte, bevor tektonische Aktivitäten dieses Material in den Mantel mischten.

Lassen Sie es mich wissen, wenn Sie möchten, dass ich auf eines dieser Dinge in die Tiefe gehe, ich bin ziemlich leichtfertig über viele Teile gegangen.

Leben ist nach keinem unserer Modelle möglich, aber der Planet ist faszinierend.

Da dieser Planet (IronForge) eine so hohe Konzentration an sehr schweren Metallen aufweist, entstand er wahrscheinlich in den Überresten einer sehr schweren Supernova oder einer Reihe von Supernovas. Die Erde hat nur Spuren von Quecksilber im Vergleich zum irdischen Verhältnis von Kieselsäure zu Eisen.

Die Masse der Erde besteht hauptsächlich aus Eisen (32,1 %), Sauerstoff (30,1 %), Silizium (15,1 %), Magnesium (13,9 %), Schwefel (2,9 %), Nickel (1,8 %), Kalzium (1,5 %). und Aluminium (1,4 %); wobei die restlichen 1,2 % aus Spuren anderer Elemente bestehen.

Wenn wir also all diese Elemente nehmen und ihre Atommasse mit drei multiplizieren, während wir die Verhältnisse gleich halten, erhalten wir die folgende Liste:

• Quecksilber
• Chrom
• Technetium
• Krypton
• Indium
• Radon
• Promethium
• Zirkonium

Jeglicher freier Sauerstoff wurde vor langer Zeit verbraucht. Auf Kohlenstoff basierendes Leben und auf Silizium basierendes Leben werden es sehr schwer haben, Ressourcen zu finden, um Zellstrukturen zu bilden.

Ist Leben möglich? Äußerst unwahrscheinlich und wenn es Leben gibt, wird es offensichtlich nicht wie Leben auf der Erde aussehen. Indem das Gewicht von IronForge im Vergleich zum Silizium-Eisen-Verhältnis der Erde so viel höher verschoben wird, wird die Menge an industriellen Schwermetallen in der Kruste und der allgemeinen Umgebung weitaus höher sein als auf der Erde. Mit einer Radon-Krypton-Atmosphäre muss jedes Leben sehr stark gegen die Strahlung kämpfen, die von Radon und Radon-Zerfallsprodukten ausgeht.

Dies ist in keiner Weise ein angenehmer Ort für Menschen. Die Luft selbst ist radioaktiv und überall sind Schwermetalle.

Abschätzen zu können, welche Elemente in der Kruste oder im Kern sein werden, übersteigt meine Fähigkeit zu schätzen. Ein Quecksilberkern wäre interessant, weil seine Leitfähigkeit so hoch ist.

16 Psyche hat eine Oberfläche , die schätzungsweise zu 90 % metallisch (Eisen) ist, da sie eine extrem hohe Radar-Albedo hat. Es wird vermutet, dass es sich um den ehemaligen Kern eines Protoplaneten handelt, bei dem die Schwerkraft begann, Metalle von Mineralien zu trennen, aber dann wurde das felsige Äußere auseinandergesprengt, sodass nur der metallische Kern zurückblieb. Obwohl sie als "Metallwelt" beschrieben wird, ist die Dichte jedoch geringer als die der Erde, daher bin ich mir nicht sicher, woher die Diskrepanz kommt.

Ein Orbiter soll 2023 starten.

Die Atmosphäre der Gesteinsplaneten stammt größtenteils aus der Ausgasung des Vulkanmantels. Das war die „zweite Atmosphäre“ der Erde, die erste nach der Wasserstoff/Helium-Nebelatmosphäre. Wenn der Planet stark genug getroffen würde, um große Teile des Mantels abzureißen, wäre die Quelle für einen Großteil dieser Ausgasung verschwunden, sodass die Atmosphäre um ihn herum dünner als normal wäre.

Eisen ist das letzte Element, das sich in großen Mengen bildet, bevor ein Stern entweder in einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch kollabiert. Alle schwereren Elemente kommen im Universum viel seltener vor, da sie meist nur in Neutronensternverschmelzungen entstehen. Dies sind extrem heftige astronomische Ereignisse, die auch extrem selten sind und die Fülle schwerer Elemente begrenzen, die auf Planeten landen können.

Ein fast vollständiger Eisenplanet ist also das Schwerste, was man bekommen kann. Ich würde nicht glauben, dass so etwas wie ein Merkurplanet möglich wäre.