Ist eine Wasserwelt möglich und wie lange könnte sie stabil sein?

Ich habe mehrere Fragen zu diesem Thema.

Erstens, könnte eine Wasserwelt Tausende von Jahren stabil bleiben, wobei der größte Teil ihrer Oberfläche mit Wasser bedeckt bleibt. Was wäre nötig, damit dies möglich wäre?

Zweitens, wäre es in der besagten Welt möglich, eine Atmosphäre zu haben, die für menschliches Leben stabil ist? Mit stabil meine ich einen Sauerstoffgehalt von fast 20 Prozent ohne schädliche Giftstoffe. Was würde dies erfordern, um aufrechterhalten zu werden?

Wäre es möglich, dass diese Welt ohne Mond, ohne Gezeitenkräfte und ohne Rotation existieren könnte? Würde es in diesem Zustand irgendeine Art von Flut oder Wellen geben, die mit dem Wasser verbunden sind?

Wie weit müsste sie von der Sonne entfernt sein, um für Menschenleben sicher zu sein, und wie könnte die Sonne am Himmel aussehen? Würde die Position der Sonne am Himmel konstant bleiben?

Tut mir leid für die Fülle an Fragen. Ich weiß nicht, wo ich sonst die Antworten finden kann, obwohl ich mehrere Bücher zu diesem Thema gelesen habe. Ich habe von Excel-Tabellen gehört, die Ihnen bei der Beantwortung dieser Art von Fragen helfen, aber ich weiß nicht, wo ich sie finden oder wie ich sie verwenden soll. Jede Hilfe wäre sehr willkommen!

Eine letzte Sache noch: Wenn ich Wasserwelt sage, meine ich Wasser, wie wir es kennen (H 2 O) und nicht irgendein Schwefelozean oder ähnliches.

Habe ich es versäumt, nach anderen detaillierten Informationen über diese Art von Planeten zu fragen?

"Erde" beantwortet die überwiegende Mehrheit Ihrer Fragen, mit Ausnahme der Mondlosigkeit. So wie es aussieht, passt diese Scattershot-Frage schlecht zu unserem Q&A-Format. Vielleicht, wenn Sie es so bearbeiten, dass es sich ausschließlich auf die Teile außerhalb der Erde konzentriert?

Antworten (3)

Ich bin weit davon entfernt, ein Experte zu sein, aber es ist eine interessante Frage, und ich habe ein paar Gedanken.

In Bezug auf die erste Frage: "Könnte eine Wasserwelt Tausende von Jahren stabil sein, wobei der größte Teil ihrer Oberfläche mit Wasser bedeckt bleibt", würde die Erde, da sie etwas pedantisch ist, dieser Beschreibung entsprechen, also ja (und ich nehme an, Sie meinen wirklich "Millionen", wenn nicht 'Milliarden' von Jahren?) - obwohl selbst dann die "Schneeballerde"-Hypothese darauf hindeuten würde, dass dieser Zustand auf diesen Zeitskalen nicht vollständig stabil ist. Es gibt vermutlich ein relativ schmales Temperaturfenster für die Stabilität, da zu kalt und das Wasser zu Eis gefriert (z. B. die verschiedenen eisreichen Monde des äußeren Sonnensystems), während es zu heiß ist und Ihnen eine definierte Oberfläche als Wasser fehlt geht in Dampf über. Beide scheinen außer Kontrolle geratene Endpunkte zu sein, dh wenn sich der Planet erwärmt, steigt der atmosphärische Wassergehalt,

Die Schwerkraft könnte ebenfalls problematisch sein, bei geringer Masse wird die Atmosphäre weniger dicht sein und leichter verloren gehen, während bei höherer Schwerkraft die Wirksamkeit von Wasserdampf als Treibhausgas zu hohen Temperaturen und Drücken führen könnte. Was ich denke, ist eine Art Überlegung zu Ihrer zweiten Frage.

Ich kann der Frage der Gezeitensperre nicht ganz folgen, aber dies würde auf eine einigermaßen kompakte Umlaufbahn hindeuten, was wiederum zu einem Temperaturausreißer und / oder einem Problem des Atmosphärenverlusts führen würde (und zu einer buchstäblichen Verdunstung, wenn es keinen Gesteinskern gibt). Vielleicht ist das bei einem coolen M-Zwergstern möglich, ich weiß es nicht.

Ein kurzer Blick in das arXiv ergab einen interessant aussehenden Artikel aus der Zeitschrift Icarus

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0308324

was vielleicht etwas mehr Einblick gibt (von jemandem, der weiß, wovon er spricht;) aber ich hatte noch keine Zeit, es durchzulesen - das Springen zu den Schlussfolgerungen deutet darauf hin, dass es zumindest möglich ist, wenn ein Eis -reicher Planet wandert anschließend nach innen.

In ihrer Vergangenheit hatte die Erde Bedingungen, in denen die Kontinente weniger aktiv waren und der größte Teil des Planeten von seichten Meeren bedeckt war. Die Erde könnte also kein Land haben und so weitermachen wie jetzt, vorausgesetzt, die Meere wären flach. Tiefe Ozeane neigen jedoch dazu, an der Spitze relativ steril zu sein, und ohne Wasser, das über Land fließt, um Nährstoffe zu liefern, würde es viel weniger Photosynthese geben, um den Sauerstoff zu liefern. Vulkane würden jedoch immer noch ausbrechen und Nährstoffe und Kohlendioxid liefern. Zusammenfassend würde ich sagen, dass eine Wasserwelt weniger Sauerstoff und mehr Kohlendioxid haben würde als die Erde jetzt.

Die Sonne würde auch ohne den Mond immer noch eine Gezeitenkraft ausüben. Es ist etwa die Hälfte der Gezeitenkraft des Mondes, und es gibt keine Möglichkeit, es zu umgehen. Wenn die Rotation der Erde mit der Sonne verbunden wäre, dann wären die Gezeiten dauerhaft und unbewegt. Wegen der ungleichen Erwärmung zwischen dem Äquator und den Polen würde es natürlich immer noch Meeresströmungen geben.

Wenn die Erde an die Sonne gebunden wäre, würde die der Sonne abgewandte Seite zufrieren, wahrscheinlich bis zu einer Tiefe von mehreren zehn Metern, aber die Strömung würde genug Wärme von der warmen Seite transportieren, um sie vor einem tieferen Gefrieren zu bewahren.

Ohne die Stabilisierung des Mondes wäre die axiale Neigung der Erde über lange Zeiträume instabil, aber wenn Sie die Rotation abschaffen, sollte das keine große Rolle spielen.

Ohne Rotation würde das Magnetfeld der Erde verschwinden, wodurch schädliche Sonnenwindpartikel und kosmische Strahlen in die Atmosphäre eindringen könnten, was zu einem Anstieg der Strahlungswerte führen würde. Aber sie sollten nicht zu weit in den Ozean eindringen.

Ohne Land zum Einfrieren oder Überhitzen kann die bewohnbare Zone von der Sonne durchaus größer sein; im äußeren Teil der bewohnbaren Zone wäre nur der der Sonne zugewandte Teil der Erde eisfrei. Im inneren Teil würde es selbst auf der dunklen Seite kein Eis geben.

Danke für die tollen Antworten. Ich habe aber eine Frage. Was meinst du mit permanenten und unbewegten Gezeiten? Wie würde das aussehen? Wie bedeutend wäre außerdem die Meeresströmung durch ungleiche Erwärmung? Und würde nicht die Atmosphäre, nicht das Magnetfeld, den Sonnenwind/andere ionisierende Strahlung blockieren?
Oh, und ich habe auch Probleme, mir die inneren und äußeren Teile vorzustellen und was eingefroren wäre. Irgendwelche Ideen, wie man es besser erklären kann? Ich denke, es hat mit dem inneren Teil und der dunklen Seite zu tun, ich bin mir nicht sicher, wo das ist. Vielen Dank für Ihre wertvolle Zeit.
Ich bezweifle, dass das Klima über einen Zeitraum von einigen Millionen Jahren stabil bleiben würde. Das Problem ist der Karbonat-Silikat-Zyklus, der als grober planetarischer Thermostat wirkt. Angeblich erfordert die Verwitterung von Silikaten zu Karbonaten Wasser, findet aber nicht unter Wasser statt. CO2 wird durch Vulkanismus aus Karbonatgestein freigesetzt, wodurch Silikatgestein entsteht. Durch die Verwitterung von Silikaten können sie sich mit CO2 verbinden, um Karbonate zu bilden und das atmosphärische CO2 zu reduzieren. Da die Verwitterungsrate mit der Temperatur steigt, ergibt sich eine Art planetarischer Thermostateffekt. Ohne Land würde sich nur CO2 ansammeln.
Die permanente Flut würde bedeuten, dass die direkt der Sonne zugewandten Teile des Ozeans und die Teile auf der gegenüberliegenden Seite immer etwas weiter vom Erdmittelpunkt entfernt wären. Auf dem Planeten würden keine nennenswerten Folgen zu spüren sein. Das Magnetfeld der Erde blockiert die kosmische Strahlung viel stärker als die Atmosphäre. Ich habe bearbeitet, um "innerer Teil" als "innerer Teil der bewohnbaren Zone" zu verdeutlichen.

Lesen Sie mehr über Exoplaneten. Es wird angenommen, dass Planeten existieren können, die von Ozeanen bedeckt sind, die viele Dutzend (oder Hunderte) Kilometer tief sind, überhaupt kein trockenes Land. Ja, sie sind stabil. Was braucht es, um sie herzustellen? Natürlich viel Wasser. Der Subtyp des Exoplaneten, der zu Ihrer Beschreibung passt, ist der Ozeanplanet.

http://en.wikipedia.org/wiki/Extrasolar_planet

http://en.wikipedia.org/wiki/Ocean_planet

Wenn der Ozean sehr tief ist (Hunderte von Kilometern), kann am Boden Wasser in seltsamen Variationen vorhanden sein, z. B. heißes Eis (es ist heiß, weil es tief und nahe am Kern liegt, aber aufgrund des enormen Drucks fest). Lesen Sie mehr über das Phasendiagramm von Wasser.

http://www.lsbu.ac.uk/water/phase.html

Atmungsaktive Atmosphäre? Dafür braucht es Sauerstoff. Das ist definitiv nicht langfristig stabil, weil es Steine ​​und andere Dinge oxidiert, also braucht es sauerstoffproduzierende Pflanzen im Ozean.

Kein Mond? Sicher, es ist möglich. Es gibt Diskussionen darüber, ob die Erscheinung von Leben einen großen Mond und Gezeiten (und etwas trockenes Land) erfordert, aber das ist an dieser Stelle nur Spekulation. Soweit wir wissen, könnte das Leben aus dem Weltraum gekommen sein.

"Gesperrt für Rotation"? Du meinst, ein Jahr ist gleich einem Tag? Das ist irgendwie nicht sehr wahrscheinlich. Wenn es seiner Sonne sehr nahe ist, dann kann eine solche Welt über eine sehr lange Zeit gezeitenabhängig von ihrer Sonne erfasst werden, sodass es keinen Sonnenaufgang, keinen Sonnenuntergang und keine „Tage“ geben würde, wie wir sie kennen. Das liegt aber keineswegs an Unmengen an Wasser – Wasser spielt in diesem Zusammenhang keine Rolle, jede Welt würde das Gleiche tun, unabhängig von ihrer Zusammensetzung.

Auf jeden Fall, wenn es nicht durch Gezeiten an seine Sonne gebunden ist, wären Flutwellen genau wie auf der Erde mitten im Pazifik – ziemlich mild. Wenn es an seine Sonne gebunden wäre, gäbe es keine Flutwellen.

Wie weit von seiner Sonne entfernt? Hängt davon ab, wie heiß diese Sonne ist. Heißer als bei uns - dann muss es weiter weg bleiben. Kühler als bei uns - dann näher.

Klingt, als würden Sie ein SciFi-Buch oder so etwas schreiben und recherchieren. :)

kein Buch, Florin, sondern eine Kurzgeschichte. Du hast es voll getroffen! Danke für die wunderbaren Antworten. Der Ozean wäre dann also ruhig, ohne Ebbe, wenn er mit der Sonne verbunden wäre. Ein stiller Ozean; findest du das nicht interessant? Massenmengen von sauerstoffproduzierenden Pflanzen an der Oberfläche wären möglich, sogar wahrscheinlich, wenn es eine große Kohlendioxidquelle im Ozean gäbe (nicht zu tief). Ist das richtig?
„Still“ nur in dem Sinne, dass es keine Gezeiten gibt. Aber es wird immer noch viele Strömungen geben, denn die gesamte Atmosphäre und Hydrosphäre sind riesige thermodynamische Maschinen, die von der Sonne angetrieben werden. Es könnte sogar interessante Dauerströmungen in der Nähe der Terminatorzone (zwischen Tag- und Nachtgebieten) geben. Das würde zu einem Aufwirbeln in der Tiefe des Ozeans und der Luft führen. Leben ist definitiv möglich (es sei denn, es erfordert zunächst Land). Vielleicht sogar Tierleben. Ich würde die Geschichte gerne lesen, wenn sie fertig ist. :)
Beispielsweise können Sie in der Nähe des Terminators sehen, wie Wasser an der Oberfläche in Richtung der Nachtzone fließt, während es in der Tiefe in die Tagzone zurückkehrt. Die Atmosphäre kann genau das Gegenteil tun – Wind weht an der Oberfläche zur Sonne und kehrt in großen Höhen in die Nachtzone zurück. Lebensformen können diese Phänomene ausnutzen. Diese riesigen Ringströme können entlang des gesamten Terminators konsistent oder stabil sein oder auch nicht - das gesamte System ist groß und komplex, also seien Sie nicht überrascht, wenn "interessante" Muster auftreten.
Ich habe keine Ahnung, wie das Wetter weit weg vom Terminator aussehen würde. Sehr heiß in der Mitte der Tageszone, vielleicht nicht heiß genug, um Wasser zum Kochen zu bringen, aber vielleicht auch nicht bewohnbar (im normalen Leben). Auf der gegenüberliegenden Seite kann sich eine permanente Eiskappe befinden. Sonst Winde, Strömungen, Wirbelstürme, ich weiß es nicht. Vielleicht ähnlich wie die Erde. Das Leben, wie wir es kennen, würde die Extrempunkte vermeiden.
Jetzt frage ich mich, ob sich die "Ring" -Winde / -Strömungen vom Terminator bis zu den heißen / kalten Punkten erstrecken würden. Hmm... Wahrscheinlich nicht. Aber es könnte eine Art allgemeine Voreingenommenheit, aber kein festes Muster der Winde/Strömungen geben, um in Richtung der heißen Stelle (Winde) zu blasen oder in Richtung der kalten Stelle (Strömungen) an der Oberfläche zu fließen; und in entgegengesetzten Richtungen weit von der Oberfläche entfernt (entweder hoch oder niedrig). Ich glaube nicht, dass Sie wirklich sagen können, was passiert, ohne massive Computersimulationen durchzuführen.
Der Hotspot wäre ziemlich verrückt. Luft gesättigt mit Feuchtigkeit, Temperaturen, die einen ziemlich schnell umbringen würden. Die Winde würden an diesem Punkt in die hohe Atmosphäre aufsteigen, dann in die kälteren Gebiete zurückkehren und dabei einfach das ganze Wasser ablassen. Ich frage mich, ob es um den Hot Spot einen Ring aus fast permanentem Regen geben würde? Wie weit würde die heiße, feuchte Luft gehen, bevor sie das gesamte Wasser entlädt? Oder ist der Hotspot vielleicht nicht schmal genug, um so etwas zu produzieren? Vielleicht würde eine Art lokaler Treibhauseffekt die aufsteigenden Winde verstärken und einen schärferen Hotspot erzeugen.
Die kalte Stelle wäre bis ganz nach unten fest. Kein Ozean da. Warte, nein. Sie hängt vom Phasendiagramm des Wassers ab. Werfen Sie einen Blick auf das Diagramm und prüfen Sie, ob es bei sehr niedrigen Temperaturen flüssige Formen gibt. Dort unten würde es sehr kalt sein. Wahrscheinlich nicht kalt genug, um Luft zu verflüssigen, aber sehr, sehr kalt.
Wow, Sie verleihen den kleinen Details meiner Geschichte, die meine Charaktere auf viele kleine Arten beeinflussen, viel Tiefe. wie sie sich kleiden, was sie sehen, wie sie sich fühlen und wie sich das kulturell auf sie auswirkt. Vielen Dank!
Jetzt will ich diese Geschichte unbedingt lesen, wenn sie fertig ist. :)
Ist eine Wasserwelt möglich und wie lange könnte sie stabil sein?
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