In diesem Szenario gibt es einen felsigen Planeten, der 230 % der Breite unserer Erde beträgt und eine Gesamtfläche von einer Milliarde Quadratmeilen bedeckt, von denen 55 % aus drei Kontinenten bestehen, die durch einen einzigen Ozean getrennt sind, der im Durchschnitt weniger als eine Meile lang ist . Was dies jedoch wirklich auszeichnet, ist, dass der Kern eine geringere Dichte hat, was zu einer erdähnlicheren Schwerkraft führt.
Lassen Sie uns nun ein paar Dinge aus dem Weg räumen und die Konsequenzen einer Standard-Supererde zusammenfassen.
Nun, das alles stammt von einer Standard-Supererde, aber diese hier hat einen leichteren Kern. Abgesehen von der leichteren Schwerkraft, würde ein leichterer Kern auf einer Supererde die drei aufgeführten Faktoren in irgendeiner Weise beeinflussen?
Das ist alles ziemlich spekulativ, aber:
Geologie: Wenn der Mantel/Kern leicht genug ist, um an der Oberfläche eine erdähnliche Schwerkraft zu erzeugen, kann er nicht viel dichte Metalle wie Eisen enthalten. Dann enthält es vermutlich mehr leichte Elemente. Wenn es eine signifikante Menge Kalium gibt, ist sein Zerfall wahrscheinlichErhöhen Sie die Innentemperatur der Supererde relativ zu unserem Planeten. Selbst wenn dies nicht der Fall wäre, hätte das vergrößerte Volumen/Oberflächen-Verhältnis die Fähigkeit des Kerns/Mantels, sich im Laufe der geologischen Zeit abzukühlen, verringert. Der Mantel ist also wahrscheinlich heißer, was zu deutlich mehr vulkanischer Aktivität auf der Planetenoberfläche führen würde. Der heiße Kern plus ein größerer Radius würden auch zu einer Zunahme von Fahnen und Konvektionsströmungen im Mantel führen, also wahrscheinlich eher zu mehr Kontinentaldrift als zu weniger. Ergebnis: eine Oberfläche mit viel mehr Vulkanen und mehr (und größeren) Bergen als die Erde.
Magnetfeld: Ich glaube, dass die wahrscheinliche Volumenreduzierung eines geschmolzenen metallischen Außenkerns das Magnetfeld tatsächlich verringern würde (vorausgesetzt, das Metall wird durch felsige Materialien ersetzt. Ergebnis: geringeres Magnetfeld und auch weniger Abschirmung vor den Sonnenwinden der lokalen Sonne.
Atmosphäre:Wenn der Planet eine ähnliche Oberflächengravitation hat, gibt es Gründe für eine dickere, dichtere oder feuchtere Atmosphäre. Andererseits kann ein erhöhter Vulkanismus zu viel mehr CO2 in der Atmosphäre führen. Erschwerend kommt hinzu, dass die Bestandteile der Erdatmosphäre in den letzten paar Milliarden Jahren von biologischen Einflüssen dominiert wurden. Dichte/Konstitution könnte man also wohl beliebig wählen. Aber die viel größeren Dimensionen des Planeten würden viel mehr „Wetter“ zulassen. Eine Möglichkeit wäre ein größeres Maß an atmosphärischer Bandbildung - dh Regionen mit schnellen Ost/West-Strömungen als auf der Erde, also potenziell extrem starke Winde und/oder Jetstreams und viel größere, mächtigere und langlebigere Zyklone und Hurrikane. Viel mehr Raum für die Entwicklung großer trockener Wüstenregionen (insbesondere bei 55% Landbedeckung). Da nur 45% der Oberfläche von viel flacherem Wasser bedeckt sind, hätten die Ozeane einen weniger stabilisierenden Einfluss auf das Klima, also erwarten Sie größere saisonale und Breitengrad-Klimavariationen. (obwohl flache Ozeane möglicherweise nicht mit zunehmendem Vulkanismus und Kontinentaldrift übereinstimmen).Ergebnis: Wählen Sie die Atmosphäre, wie Sie es möchten, aber erwarten Sie, dass das Wetter/Klima und die Wüstenbildung extrem sind.
Eine Supererde mit erdähnlicher Schwerkraft wird hauptsächlich aus leichten Elementen aus den ersten beiden Reihen des Periodensystems bestehen müssen, Übergangsmetalle werden relativ selten sein. Welche Übergangsmetalle es gibt, wird ziemlich schnell in Richtung des Kerns sinken, da die heiße junge Welt eine sehr niedrige Viskosität und eine hohe Konvektionsrate in ihrer Hadaphase haben wird , was die Kruste fast frei von Metallen macht. Eine größere Welt sollte aufgrund der zurückgehaltenen Formationswärme länger heiß bleiben, aber mit einem niedrigen Thoriumanteil wird sie weniger Wärme durch radioaktiven Zerfall im Kern erhalten.
Geologie - Die Mineralien, die die eisenarme Kruste dieser Welt bilden werden, werden einen viel niedrigeren Schmelzpunkt haben als die Gesteine, die wir auf der Erde zu sehen gewohnt sind, aber sie bilden den dominierenden Vulkanismus an einem Ort, also wissen wir es etwas über ihre Chemie und ihr Verhalten . Diese Kruste wird pro Kühlzeiteinheit relativ dünn sein, da sie bei der Hälfte der Temperatur des Basalts schmilzt , aus dem die meisten modernen Lavaarten bestehen, insbesondere ozeanische Kruste. Die niedrige Schmelztemperatur führt zu sehr flüssigen Laven, sodass alle Vulkane vom Schildtyp mit großen Spritzkegeln sein werdenum aktive Belüftungsöffnungen herum. Die Kombination aus dünner Kruste, niedriger Schmelztemperatur des Mantels und schneller Konvektion wird auch ohne Plattentektonik überall Vulkane bedeuten. Tatsächlich spielt Tektonik auf dieser Welt möglicherweise keine Rolle, es sei denn, es gibt großflächige Mantelströmungen, da die Kruste einfach zu dünn ist, um einem Bruch zu widerstehen und Kratons aufzubauen , um die herum sich Platten ansammeln. Da viele der Mineralien, aus denen die resultierenden Lavaströme bestehen, relativ weich sind, werden die wasserlöslichen Erosionsraten sehr hoch sein, was zu einer Welt mit Landschaften mit allgemein niedrigem Relief führt . Die geringe Viskosität des Magmas führt trotz hoher Anteile an gelöstem Gas zu explosiven Eruptionensind fast unbekannt, Gas kann und wird zu leicht durch die Schmelze wandern.
Magnetfeld - Mit all dem ferromagnetischen Material, das zum Kern wandert, könnte diese Supererde möglicherweise für lange Zeit ein ziemlich starkes Magnetfeld haben , wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Kerns hoch ist, selbst wenn der Kern relativ klein ist, weil er länger flüssig bleibt als der Kern einer größeren Welt durch reduzierte Tiefe/Druckrate und bessere Isolierung. Das Magnetfeld kann anfälliger für Schwankungen sein, weil seine Quelle tiefer im Planeten liegt und auch weil es relativ kleiner ist.
Atmosphäre - Die Entstehung und Entwicklung von Planetenatmosphären ist etwas, was wir nicht wirklich verstehen, wenn es nur eine Frage der Schwerkraft wäre, hätten wir auf der Erde eine dickere Atmosphäre als auf der Venus, dem ist nicht so . Es gibt mehrere andere Faktoren, von denen wir glauben, dass sie sich ähnlich auf die Atmosphäre auswirken sollten, wie die Rate des solaren Strippings , die nicht die Realitäten erklären, die wir an verschiedenen Orten im Sonnensystem sehen. Allerdings gibt es einige Dinge, die wir über diese Welt wissen können, die die Atmosphäre beeinflussen werden:
Der Planet wird relativ viel Wasser enthalten, die Mineralien in der Kruste und im Mantel haben relativ viel Kristallisationswasser im Vergleich zu dem, was wir in basaltischen Mantelgesteinen finden.
Es wird relativ wenig Oberflächenwasser für einen bestimmten Prozentsatz der gesamten Wassermasse haben, die Kruste wird sehr durchlässig sein und Wasser wird schnell in die Tiefe eindringen und die Oberfläche trocken lassen. Wenn Sie Ozeane wollen, dann wird der Planet viel Wasser als Gesamtprozentsatz seiner Masse benötigen.
Wasser und andere Gase werden kontinuierlich aus vulkanischen Schloten, die dicht über die ganze Welt verstreut sind, in die Atmosphäre strömen. Auch wenn der Planet vielleicht nicht in der Lage sein sollte, eine Atmosphäre zu halten, wird er für lange Zeit eine haben.
Die Meere werden flach sein, die Erosionsrate für Karbonatite, insbesondere durch Wasser, ist einfach zu hoch, als dass sich Becken mit großer Tiefe schneller bilden könnten, als sie sich füllen.
Die Ozeane werden auch extrem reich an gelösten Mineralien sein und Sie würden erwarten, dass einige Gesteine direkt aus Lösungen abgelagert werden. Chert (Feuerstein), Glocanit und Kalkstein haben eine Geschichte solcher Ablagerung auf der Erde, diese Welt würde wahrscheinlich viele sehen auch weitere Formulare.
Nebenbei bemerkt, der hohe Anteil an Kohlenstoff und der stark konvektive Mantel machen Diamanten häufiger als nützliche Metallerze in der Kruste. Aufgrund seiner Beständigkeit, insbesondere im Vergleich zu den meisten Krustengesteinen dieser Welt, wird Diamantsand ein Hauptbestandteil der Böden und Strände sein.
Asche
JDługosz
MA Golding