Ist es möglich, dass ein Gasriese von ähnlicher Größe wie Jupiter Leben beherbergen könnte?

Angenommen, wir hätten einen Planeten, der ein Gasriese wäre. Ist es möglich, dass es im Kern des Planeten, wo sich Meteore, Asteroiden und Kometentrümmer angesammelt hatten, eine Atmosphärenschicht ähnlich der der Erde geben könnte?

Wenn dies passieren könnte, könnte es eine Temperatur geben, die für superstarke vielzellige Organismen freundlich ist.

Und was wäre nötig, um die Atmosphäre zu verlassen?

Ist es in Ordnung, dass ich das wissenschaftsbasierte Tag (und die anderen) hinzugefügt habe? Ich gehe davon aus, dass Sie eine wissenschaftlich fundierte Antwort wünschen. . .
Das ist kein Problem.
Es gab ein bisschen in The Host über eine empfindungsfähige Rasse von quasi-aquatischen Kreaturen, die im Grunde in den dichteren atmosphärischen Regionen eines Gasriesen schwammen. Auf ihre Entwicklung wurde nicht im Detail eingegangen. Ihre größte Handbewegung würde erklären, wie sich Leben (auf Kohlenstoffbasis oder auf andere Weise) in einer Masse entwickelt hat, die überwiegend aus H / He und relativ wenig Kohlenstoff oder Silizium besteht, wobei sich das meiste davon in einem Temperaturband konzentriert, in dem die meisten Chemikalien auf Kohlenstoffbasis sind Reaktionen sind unmöglich.

Antworten (4)

Ich glaube nicht, dass wir Beweise dafür finden werden ( wie es TimB für diese Frage getan hat ), dass Leben auf extrasolaren Gasriesen existiert , aber wir können es zumindest mit etwas Logik herausfinden.

Nein.

Erstens sind die Kerne von Gasriesen nichts wie Asteroiden, Kometen oder sogar terrestrische Planeten. Es wird angenommen, dass Jupiters Kern aus Gestein besteht, das von metallischem Wasserstoff umgeben ist – in einem flüssigen Zustand, der als überkritisches Fluid bekannt ist. Es wird angenommen, dass die Temperaturen dort satte 36.000 K erreichen – nur an den äußeren Rändern – und der Druck etwa 3.000.000 Pascal beträgt, viel höher als auf der Erde. Hier ist eine Anleitung zum Inneren des Jupiter (viel zu verzerrt, um sie hier zu platzieren).

Saturns Kern ist nicht viel anders: eine Kugel aus Gestein und Eis, umgeben von Wasserstoff und Helium bei enormen Temperaturen und Drücken. Der Kern von Uranus hat nur etwa 5.000 K und magere 800.000 Pascal, aber das sind immer noch sehr harte Bedingungen – zu hart, als dass Leben überleben könnte. Neptun ist ganz ähnlich. Alle extrasolaren Gasriesen haben wahrscheinlich sehr ähnliche innere Strukturen.

Es könnte eine erdähnliche Atmosphärenschicht geben.

Nein. Die Bedingungen in der Nähe des Kerns sind ziemlich schlecht.

Und was wäre nötig, um die Atmosphäre zu verlassen?

Sie suchen nach der Fluchtgeschwindigkeit . Auf Distanz r von einem Körper mit Masse M , die Fluchtgeschwindigkeit ist

v = 2 G M r
Angesichts der Tatsache, dass die Kerne im Allgemeinen viel mehr Masse haben als die Erde (obwohl Neptun und Uranus Ausnahmen sein können) und auch größer als die Erde sind, würde ich sagen, dass die Antwort wäre, dass es sehr, sehr schwierig wäre (dh unmöglich) unter Berücksichtigung der Temperaturen und Drücke dort unten.

Angenommen jedoch, dass es irgendwie Leben im Kern dieses Planeten gibt und einige der Lebensformen aus dem Kern herauskommen wollen, würden sie beim Versuch, ein Raumschiff zu bauen und von diesem Planeten zu fliegen, auf Folgendes stoßen:

  • Temperatur. Eisen schmilzt bei 1811 K und siedet bei 3134 K - und die Temperaturen liegen hier um eine Größenordnung höher! Ich konnte keine Zahlen für Stahl finden, aber ich schätze, es würde dir hier nichts nützen. Kupfer, Messing und fast jedes andere Metall, das Sie sich vorstellen können, befinden sich höchstwahrscheinlich in einem gasförmigen Zustand.
  • Druck. Hier dieselben Probleme wie beim Druck. Lander auf der Venus mit ihrem Oberflächenluftdruck von 9,2 MPa wurden in sehr kurzer Zeit zerstört. Wenn die Temperatur keine Materialien auf Jupiters Kern bringen würde, würde der Druck es tun.
  • Ziehen. Abgesehen von den Materialien müssen Sie hier Zehntausende von Kilometern durch Gase durchkommen. Ich kann die genauen Zahlen für die atmosphärischen Gase nicht finden, aber ich würde annehmen, dass ihre Dichte es sehr schwierig machen würde, irgendwohin zu gelangen. Viel Energie würde durch atmosphärische Reibung verloren gehen, was nicht nur Energie wegnehmen, sondern auch das Raumschiff aufheizen würde.

TimB hat kürzlich in einem Kommentar einen guten Punkt angesprochen:

Hmm, was diese Antwort übersieht, ist, dass es eine Bande gibt, wenn Sie weiter aus der Atmosphäre herauskommen, wo Druck und Temperatur tatsächlich angemessen sind. Dann stellt sich die Frage, ob sich dort Leben entwickeln könnte.

Wir hatten vor einiger Zeit die Frage , ob sich Leben auf einem Planeten mit mehreren Gasschichten bilden könnte oder nicht. Darüber gab es Meinungsverschiedenheiten: TimB sagte, es sei unwahrscheinlich für etwas Größeres als Bakterien, und ich kam auf ein skurriles Szenario mit Kugelfischpolypen.

Bakterien könnten definitiv irgendwo in der oberen Atmosphäre eines Gasriesen leben. Ich denke, daran gibt es keinen Zweifel. Aber alles Leben in der Atmosphäre des Gasriesen müsste hoch oben sein und daher entweder fliegen oder leichter als Luft sein. Ersteres ist möglich, aber nur, wenn die Kreatur vorentwickelt eingeführt wurde. Das zweite ist weniger wahrscheinlich. Bakterien sind Ihre beste Chance.

Außerdem müssten die Lebensformen eine seltsame Gasmischung atmen. Ihre beste Wahl wären Wasserstoff und Helium , von denen keines dem Leben förderlich ist, obwohl sie sich auch für Methan, Spuren von Sauerstoff oder Verbindungen auf Ammoniakbasis entscheiden könnten. Es gibt auch ein bisschen Wasser, obwohl das zum Atmen nutzlos wäre. Ehrlich gesagt glaube ich nicht, dass sich komplexes Leben in der Atmosphäre entwickeln könnte – oder irgendwo auf einem Gasriesen!

Ich glaube nicht, dass das OP nach Fluchtgeschwindigkeit sucht, aber welche Herausforderungen es gäbe, sich durch die anderen Schichten über der imaginären erdähnlichen Schicht zu bewegen. Dieser Teil der Frage ist angesichts des ersten Teils Ihrer Antwort wahrscheinlich umstritten.
@NeilSlater Guter Punkt; Ich kann etwas erweitern.
Ist irgendetwas davon auf einem Gasriesen zwischen der Größe von Jupiter und Neptun möglich?
@Kcronix Kann Leben existieren? Nein.
Hmm, was diese Antwort übersieht, ist, dass es eine Bande gibt, wenn Sie weiter aus der Atmosphäre herauskommen, wo Druck und Temperatur tatsächlich angemessen sind. Dann stellt sich die Frage, ob sich dort Leben entwickeln könnte.
@ TimB Wahr; Ich hatte das nicht angesprochen, weil die Frage nach dem Kern gestellt worden war, aber Sie haben Recht, es verschiebt einfach den Ort.
Ok, wie besteht der Kern teilweise aus Eis, wenn die Temperaturen so hoch sind?
@James Das war mein Fehler; Eis kann eher im Inneren von Uranus und Neptun gefunden werden. Vielen Dank.
Ah, OK, ich war da für eine Sekunde verwirrt. Vielen Dank.
@TimB Ich habe eine Änderung bezüglich Ihres Kommentars vorgenommen.
Können wir Eis als Phase in einem Wasserstoff/Sauerstoff-Kern unter Drücken ausschließen, bei denen der Wasserstoff ein Metall ist? "Es ist Eis, Jim, nur kein Eis, wie wir es kennen"? Die Alternative wären feste Sauerstoffkristalle.

Tatsächlich wurde vermutet, dass sich komplexes, vielzelliges Leben entwickeln könnte, um in der Atmosphäre eines Gasriesen zu schweben. Von einzelnen Zellen, die in gastfreundlichen Bändern der Atmosphäre schweben, können wir vernünftigerweise erwarten, von diesen zu mehrzelligen Organismen überzugehen, die in der Lage sind, sich aus eigener Kraft fortzubewegen.

Ob solches Leben die Atmosphäre verlassen könnte ... Das ist eine sehr komplexe Frage. Es wäre notwendig, eine Infrastruktur zu bauen, die in den bewohnbaren Bändern der Atmosphäre schweben könnte – alles zu Schwere könnte außer Reichweite herunterfallen und alles zu Leichte könnte unerreichbar aufsteigen. Wenn die Materialien jedoch verfügbar wären, wäre es für Wesen unter diesen Bedingungen möglich, sowohl nach oben als auch nach unten zu erforschen und möglicherweise sogar die Atmosphäre vollständig zu verlassen.

Mantas Geschenk von Timothy Zahn. :)

Wie andere bereits erwähnt haben, könnte Leben (wie wir es vielleicht kennen) in Jupiters Atmosphäre überleben. Vergessen Sie jedoch nicht, dass Jupiters Magnetosphäre auch eine Menge schlechter Strahlung produziert. Das ist ein großes theoretisches Hindernis für jede Art von menschlicher Kolonisierung der Jupitermonde, und es wäre eine wirklich große Gefahr für jede Art von Leben auf oder um den Planeten herum.

Einzeller können extrem strahlungstolerant sein. Etwas, das einen in Stunden gemessenen Lebenszyklus hat, ist leicht in der Lage, Strahlungsschäden einen Schritt voraus zu sein. Die ISTR-Messung von Cyanobakterien ist ein Problem für Schwimmbecken-Kernreaktoren. Sie photosynthetisieren die Cherenkov-Strahlung!

In dem Roman 2061: Odyssee Drei von Arthur C. Clarke schwebt am Ende das Bewusstsein an der Oberfläche von Jupiter und sah Wolken, die kein Feuer machen konnten und daher gezwungen waren, auf einem nomadischen Zivilisationsstatus zu bleiben.

Dies wurde bei der Entscheidung berücksichtigt, ob die Monolithen auf diesem Planeten stationiert werden sollten.