Der riesige Schildvulkan, auf dem diese Frage basierte, wurde von Magie oder Gott aufgehalten. Es stellte einige sehr interessante Bedingungen für alternative Welten dar, also dachte ich, ich würde diesen Gedankengang entwickeln, um zu sehen, ob etwas Ähnliches tatsächlich ohne das Eingreifen von Göttern oder Magie existieren könnte.
Nehmen Sie eine erdähnliche Welt mit normalem atmosphärischem Druck an, außer dass 95 % des Wassers fehlen (weniger Wasser kam an, als der Planet entstand). Also eine Wüstenwelt, aber immer noch bewohnt, da es noch etwas Wasser gibt.
Seien wir etwas konservativer als die ursprüngliche Frage war. Können wir Vulkane haben, die sich 25 Meilen hoch in die Stratosphäre erstrecken? Wenn nein, warum und, wenn wir können, ungefähr, wie hoch sie vernünftigerweise erwartet werden könnten (grobe Schätzung)?
Bearbeiten: Nehmen Sie an, 25 Meilen über der mittleren Planetenoberfläche
Hier ist meine Antwort von Wie würde ein 30 Kilometer hoher Berg auf einem erdähnlichen Planeten aussehen?
Das erinnert mich an Ihr Schema für Inseln, die im Mantel schwimmen, denn das ist ziemlich genau das, wo dieses hier endet – der gigantische Diamantberg würde nach unten sinken, bis er sein Gewicht in dem dichteren Material verlagert, aus dem der Mantel besteht.
Ich habe diese schöne, mit Mathematik beladene Seite gefunden, die die maximale Höhe für einen Berg aus Granit zeigt.
https://talkingphysics.wordpress.com/2011/09/08/how-high-can-mountains-be/
Die Dichte von Granit beträgt ρ = 3 g/cm3 (tatsächlich liegen die Dichten der meisten Flüssigkeiten und Feststoffe nahe bei 1. Blei hat nur etwa 11 g/cm3 und Gold 19,3 g/cm3). Das Gesamtgewicht des Berges ist einfach Volumen mal Dichte mal g, also: Gewicht W≈ ρgr2h Um zu sehen, wann das Gestein zu brechen beginnt, vergleichen wir die Spannung des Gewichts des Berges mit der Druckfestigkeit von Granit. (Die meisten Berge sind nicht aus Granit, aber es sollte uns eine gute Obergrenze für Berghöhen geben). Das Gewicht des Berges verteilt sich über eine Fläche von ungefähr (ohne Konstanten wie π): A ≈ r2, so dass die Spannung σ, die der Berg auf den darunter liegenden Boden ausübt, ist: σ ≈ W/A ≈ (ρ g r2h)/ r2 ≈ ρgh Die Druckfestigkeit eines Materials ist die maximale Druckspannung, der ein Material standhalten kann, bevor es sich zu verformen beginnt.
Für Granit beträgt die Druckfestigkeit σC = 200 Megapascal = 2 × 108 N/m2, sodass das Gestein unter dem Berg zu komprimieren beginnt, wenn: σ = σC oder ρghmax = σC. Umstellen dieser Gleichung zur Auflösung nach hmax ergibt: hmax ≈ σC/(ρg) Die maximale Höhe für einen Berg ergibt sich zu:hmax ≈ 2×108 N/m2/(3×103 kg/m3 ˙ 10 m/s2 )≈ 10 4 m = 10 km
Ein Granitberg kann also nur 10 km lang sein. Ein Berg auf der Erde, der 30 km hoch ist, muss aus Material bestehen, das weniger dicht ist oder eine höhere Druckfestigkeit hat.
Weniger dicht ist ein Nichtstarter, da Granit bei 3 nicht so dicht ist und weniger dichte Materialien eine deutlich geringere Druckfestigkeit haben.
Mehr Druckfestigkeit ist eine große Herausforderung, denn Granit ist mit 200 der beste unter den Steinen. Also kein Stein.
Saphir .
Saphir ist mit 3,98 (wir werden 4 verwenden) statt 3 g/cc dichter als Granit. Aber die Druckfestigkeit beträgt 2 GPa – das sind 2000 MPa oder eine Größenordnung mehr als bei Granit.
Setzt man diese neuen Werte ein hmax ≈ 20 ×108 N/m2/( 4 ×103 kg/m3 ˙ 10 m/s2 )≈ 75 4 m = maximal 75 km
Also 30 km sind in Ordnung. Dieser Berg wäre nicht unbedingt ein einzelner Saphirkristall. Aber das würde funktionieren.
Ich dachte, dass es vielleicht unrealistisch ist, ein riesiges Saphirglas zu haben. Wo würde es herkommen? Ein Berg Diamanten erscheint so abgedroschen, wäre aber in vielerlei Hinsicht besser. Bringen wir es hinter uns.
Diamant : Dichte von 3,5 und Druckfestigkeit von 60 GPA; Die maximale Berghöhe beträgt 196 km
Diese Diamanten wären in der Atmosphäre eines uralten Gasriesen entstanden und dann in die Kruste dieser erdähnlichen Welt eingelagert worden. Ich stelle mir diesen riesigen, teilweise verschmolzenen Berg aus Diamanten vor, der sich weiter unter die Oberfläche erstreckt als oben. Trotz der enormen Masse, die auf einem Punkt balanciert, sinkt es nicht weiter nach unten, weil der Bergboden in dichteren, teilweise metallischen Schmelzen schwimmt. Der Diamantberg ist im Wesentlichen ein Eisberg in der Kruste. Diamant ist einer der besten Wärmeleiter, die es gibt. Mit seiner großen Unterseite nach unten in den Mantel würde das Ganze sehr heiß werden .
Sie brauchen einen Planeten mit viel weniger Schwerkraft, um so hoch zu kommen (wenn überhaupt möglich).
Auch ein viel kühlerer (tiefer flüssiger Teil) würde helfen ... aber das würde Vulkane auch unpraktisch machen.
Auf der "normalen Erde" würde ein Berg unter seinem eigenen Gewicht zusammenbrechen (oder mit dem gleichen Effekt in den Mantel sinken), bevor er 10 Meilen über dem Meeresspiegel erreicht.
Wasser spielt keine Rolle
Was die Vulkanbildung antreibt, ist die Aktivität des Planetenkerns und der Tektonik.
Olympus Mons auf dem Mars ist 21,9 km entfernt
Ich denke, die Kruste müsste gut geformt sein, aber etwas muss den Planetenkern aktiv halten.
Also vielleicht ein Gasriesenmond, der seinen eigenen Mond hat, mit dem er durch die Gezeiten verbunden ist. Wäre auch eine großartige Erklärung für die Größe des Vulkans.
Slarty
Willk
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