Ist diese Welt mit 80.000 km Durchmesser plausibel?

Atmosphäre

Bei einem Durchmesser von 80.000 km haben Sie eine gewaltige Atmosphäre. Die genaue Zusammensetzung hängt von der Entfernung zum Stern ab, aber denken Sie daran, dass Ihr Planet größer als Neptun ist. Ihre Atmosphäre wird aus viel Wasserstoff und Helium bestehen, die sich in geringeren Höhen zu Ammoniak verbinden. Die Erde hat weniger dieser Elemente in ihrer Atmosphäre, weil sie ihrer Schwerkraft ziemlich leicht entkommen können, aber Ihr Planet ist näher an der Größe der Gasriesen.

Sie haben Recht damit, dass die Wolken die Sonne blockieren, aber in der Größenordnung: Bei 80.000 km werden Sie wahrscheinlich Tausende von Kilometern Wolken haben.

Wetter

Ihr Planet wird ziemlich viel regnen, aber denken Sie daran, dass dieser Regen wahrscheinlich kein Wasser sein wird. In einer wasserstoffreichen Atmosphäre bilden Sie viel Ammoniak, insbesondere bei hohen Drücken. Wenn Ihr Planet ziemlich kalt ist, bildet sich das gesamte Wasser zu Eis.

Die Windgeschwindigkeiten werden weit über 50 km/h liegen. Auf Jupiter liegen die Windgeschwindigkeiten näher bei 400 km/h und sie sind deutlich höher als auf Neptun.

Leben

Leben könnte existieren, aber Robben und Eisbären nicht. Ein Planet dieser Größe wird viel zu viel Schwerkraft und viel zu dichte Atmosphäre haben, um Lebensformen wie Robben zu unterstützen. Jedes Leben, das sich entwickelt, wäre wahrscheinlich einzellig, und es wäre für Einwanderer schwierig, auf diesem Planeten zu überleben.

Was ändern

Wenn Sie erdähnliches Leben wollen, müssen Sie die Größe Ihres Planeten erheblich reduzieren. Riesige Planeten sind schwer zu bewohnen. Dadurch wird auch die Menge an Wasserstoff in Ihrer Atmosphäre reduziert, da der größte Teil davon in den Weltraum entweicht.

Sie können auch in Betracht ziehen, die Durchschnittstemperatur Ihres Planeten zu erhöhen oder eine zusätzliche Erklärung dafür hinzuzufügen, warum das Wasser verdunstet. Bei Minusgraden wird die Sonne den Wasserkreislauf nicht antreiben, und ein paar schlafende Vulkane würden wahrscheinlich auch nicht ausreichen. Es kann jedoch möglich sein, Wärme durch Gezeitenerwärmung zu erzeugen, wenn sich Ihr Planet in einer engen Umlaufbahn um einen Braunen Zwerg befindet. Dies könnte zu einem wärmeren Ozean unter einer kühleren Atmosphäre führen, wobei die Verdunstung durch innere Hitze und Niederschlag durch Schneefall angetrieben wird. Alle Landgebiete wären wahrscheinlich schneebedeckt, mit subglazialen Flüssen, die von der beschleunigten Schneeschmelze aus der internen Erwärmung gespeist werden. Die Gletscherbewegung wäre auch viel schneller als auf der Erde.

Ein Planet aus fester Kruste mit einem Radius von 40.000 km? Mit einer Sauerstoff-Wasserstoff-Atmosphäre? Oh mein. Wo soll ich anfangen?

Wir müssen bei den Grundlagen anfangen.

Planetenradius
Im Weltall mag das nicht viel erscheinen. Wir sind schließlich an Millionen und Milliarden Kilometer im Sonnensystem und Lichtjahre in der Galaxie gewöhnt. Wenn es jedoch um Planeten geht, sind Zehntausende eine Menge. Lassen Sie uns Ihrem Planeten einen guten Namen geben, wie Blobby .

Planet  Mean Radius (km)       Mean Radius Compared to Earth (Earth = 1)
Mars        3389                       0.52
Venus       6051                       0.95
Earth       6371                       1.00
Neptune    24622                       3.86
Uranus     25362                       3.98
Blobby     40000                       6.27
Saturn     58232                       9.14
Jupiter    69911                      10.97 

Blobby ist also ungefähr größer als die Eisriesen und auf halbem Weg zwischen Neptun und Saturn. Ok, es ist also wie 6,3 Erdradien, kein Problem, oder? Der Grund, warum dies eine große Sache ist, wird deutlich, wenn wir zu den nächsten Abschnitten übergehen.

Planetenvolumen
mit Fermi ca. und unter der Annahme, dass es sich um eine perfekte Kugel handelt (und das atmosphärische Gewicht beiseite gelassen), können wir verwenden$\frac4 3\pi r^3$. Für die Erde mit einem Radius von 6,371 Millionen Metern ist das ungefähr$1.09\times10^{21} m^3$. Der Radius deines Planeten ist 6,27-mal höher. 6,27 Kubik ist 247. Ihre Welt hätte also etwa das 250-fache Volumen der Erde. Machen wir uns schon Sorgen?

Planetare Dichte Die Dichte der Materialien, aus denen ein "felsiger" Planet besteht , kann grob variieren$3 g/cm^3$(reines Gestein) bis etwa 8$g/cm^3$(reines Metall). Außerdem drückt die Schwerkraft den Planeten etwas zusammen, wodurch der Radius kleiner und die Dichte höher wird. Je größer der Planet, desto höher natürlich die Masse, also die Erde (5.5$g/cm^3$) ist stärker komprimiert als Mond, Merkur oder Mars. Blobby ist groß. In Zukunft gehen wir von einer Erddichte aus (bei Kompression besteht sie zu etwa 70 % aus Gestein und zu 30 % aus Metall). Nur zum Spaß. In Wirklichkeit gibt es einen Trend, bei dem Planeten mit Radien bis zu 1,5 Erdradien mit zunehmendem Radius an Dichte zunehmen, aber über 1,5 Erdradien nimmt die durchschnittliche Planetendichte mit zunehmendem Radius schnell ab, was darauf hinweist, dass diese Planeten einen großen Volumenanteil an flüchtigen Stoffen aufweisen über einem felsigen Kern (mit anderen Worten, eher wie Neptun als wie die Erde).

Masse
Wenn wir irgendwie von einer Erddichte von 5510 kg / m3 ausgehen, angesichts des Volumens von Blobby$2.68\times10^{23}m^3$, wir bekommen$1.47\times10^{27}$, die ziemlich nahe an der Masse des Jupiter liegt (mit 2/3 des Radius).

Oberflächengravitation
Sie können die Oberflächengravitation mit dieser Formel abschätzen:
$g=\frac{GM}{r^2}$
Unsere Erdbeschleunigung beträgt 61,6$m/s^2$, das sind 6g. Das ist niederschmetternd . Sie bekommen nicht nur keine 20.000 m hohen Berge, Sie haben das Glück, kleine Hügel zu bekommen. Selbst wenn wir die Planetendichte halbieren, erhalten Sie immer noch 3 g. Wenn wir einen großen Teil des Radius aus Gas und Wolken bestehen lassen, werden Sie stattdessen vom atmosphärischen Druck zerquetscht . Es gibt keinen Ausweg.

Das bedeckt also den festen Krustenplaneten mit dem gigantischen Radius und den überdimensionalen Bergen.

Kommen wir zu dem Teil, in dem die Atmosphäre zu 20 % aus Sauerstoff besteht, obwohl viel Wasserstoff (30 %) vorhanden ist. Nein nein Nein. Sauerstoff ist ein reduzierendes Gas. Die Atmosphäre würde sich beim ersten Funken (z. B. durch Blitzschlag) entzünden. Reine Wasserstoff-Sauerstoff-Flammen sind so energiereich, dass sie Licht im UV-Spektrum emittieren. Ihre ganze Atmosphäre würde untergehen wie die Hindenburg .

TL;DR: Zur Hölle, nein . Diese Art von Wal eines Planeten würde Sie entweder durch die Schwerkraft in Stücke reißen oder Sie durch den bloßen atmosphärischen Druck wie einen Pfannkuchen zerquetschen.

Ohne Sonne und so niedrige Temperaturen hätte es Ihrem Planeten schwer, Pflanzen zu entwickeln, die Nahrung für alle anderen Lebensformen liefern.

Als Ergebnis hätte es keinen Sauerstoff (es würde andere Mineralien oxidieren), insbesondere Wasserstoff. Wasserstoff und Sauerstoff mischen sich nicht (siehe Hindenburg).

Ohne Nahrungskette wäre es schwierig, eine Nahrungspyramide zu etablieren. Das meiste, worauf Sie hoffen können, sind einige extremophile Bakterien, die in einigen salzigen Teichen überleben können, die aufgrund des Salzes nicht gefroren sind.

Leben braucht flüssiges Wasser.

Oder besser: Die Biochemie des Lebens, wie wir sie heute verstehen, benötigt Wasser.

Ich kann nicht glauben, dass hier niemand das größte Problem erkannt hat:

30 % Wasserstoff/20 % Sauerstoff/50 % Stickstoff (die Spuren spielen keine Rolle) ist ein brennbares Gemisch. Der erste Funke und falls es auf magische Weise irgendwelche Überlebenden gibt, befinden sie sich in einer Atmosphäre aus 10 % Sauerstoff und 90 % Stickstoff.

Knallgasatmosphären sind möglich, jedoch nicht bei diesen Verhältnissen.