Könnte ein Planet ohne Satelliten und ohne tektonische Platten bewohnbar sein? [geschlossen]

Sie hätten eine stark reduzierte Krustenexzentrizität und keine Gezeiten. Sie hätten immer noch Vulkane, aber keine Erdbeben. Das Wasser würde sich stärker ausbreiten, was bedeutet, dass Sie viel weniger Wasser benötigen würden, um bewohnbares Land zu erhalten.

Ja, aber dabei würde es nicht bleiben

Betrachten Sie das folgende vereinfachte Diagramm (ich habe es erstellt, Sie können es gerne mit Credits teilen). Die vertikale Achse stellt den globalen Wärmestrom des Mantels dar, obwohl es andere Faktoren wie das Vorhandensein von Wasser gibt, die die roten und blauen Linien beeinflussen. Die horizontale Achse repräsentiert die potenzielle Temperatur des Mantels.

Zwischen der roten und der blauen Linie können tektonische Platten existieren, es gibt im Wesentlichen zwei Formen ohne tektonische Platten:

Magma-Ozean

Ein Magmaozean besteht aus einem mehrere hundert Kilometer tiefen geschmolzenen Gestein. In dieser Situation kann sich ein fester Deckel bilden, der jedoch ständig zerbricht und sich auflöst, wobei gekühltes Material tief in den Kern des Planeten einsinkt.

Wenn die potenzielle Temperatur kühl genug wird, kann es zu einem Einfrieren kommen, wenn der sich bildende Deckel in den darunter liegenden Mantel (c) einfriert .

Das Vorhandensein von Wasser in der Kruste kann die Subduktion unterstützen, aber der primäre bestimmende Faktor ist der Wärmefluss.

Frühe Planeten sind oft heiß, aber es ist nicht unvorstellbar, dass ein neu gebildeter Planet mit einem Magmaozean ein Leben erhalten kann, jedoch früher oder später ein Einfrieren (c) auftritt (es sei denn, die potenzielle Energie bleibt zu hoch), was zu g oder führt d .

Stehender Deckel

Der Venus fehlt nicht nur Wasser, sie hat auch eine sehr hohe Temperatur und somit nicht den Wärmefluss, der für die Bildung von Platten erforderlich ist (die Deckeltemperatur liegt zu nahe an der Oberflächentemperatur). Würde die Venus dramatisch abkühlen, wäre sie ein bewohnbarer Planet mit einem festen Deckel (dh ohne tektonische Platten).

Allerdings würde der Deckel (je nach Plattendicke in mehreren hunderttausend bis mehreren Millionen Jahren) durch den zunehmenden Wärmestrom schmelzen, was zur Bildung von Platten (entlang der dicken gelben Linie) führen würde, was zu massiven führen könnte Erdbeben und katastrophale vulkanische Aktivität.

Unter normalen zyklischen Bedingungen Schmelze (e) : Die Plattenbildung würde dann den Wärmefluss wieder verringern, was entweder zu stabilen Platten (g) (oder einer Grabensperre (j) führen würde, wenn der Wärmefluss geringer ist als die Wärmeproduktion aus Radioaktivität und es gibt genug Wasser in und auf der Kruste, was zur ozeanischen Basis führt, um zum Mantel zu gefrieren).

Steigt der Wärmestrom beim Schmelzen jedoch zu stark an, kann sich erneut ein Magmaozean (b) bilden.

Sinkt der Mantelwärmestrom durch planetare (nicht atmosphärische !) Abkühlung zu weit ab, kann es zu einem Ridge Lock kommen, bei dem sich die Platten zu einem Deckel formen.

Wenn Sie mit einem katastrophalen Wärmeverlust rechnen, erwarten Sie ein katastrophales Schmelzereignis des Deckels.

Ich empfehle Ihnen, (1) zu lesen , wenn Sie mehr über die technischen Einzelheiten von Platten erfahren möchten.

Atmosphäre

Dann gibt es das Problem, eine Atmosphäre beizubehalten. Es ist das vom geschmolzenen Kern verursachte Magnetfeld, das die Atmosphäre eines Planeten davor schützt, vom Sonnenwind abgestreift zu werden. Dies wäre ein Problem mit einem festen Deckel, Venus zum Beispiel hat eine sehr schwache Magnetosphäre.

In neueren Modellen, die in (2) veröffentlicht wurden, kann ein Planet mit flachen Ozeanen und einer erdähnlichen Atmosphäre jedoch bewohnbar sein und seine Atmosphäre in einer engen Sonnenumlaufbahn mit moderater Temperatur durch dynamischen Wärmetransport halten.

Bei diesen Modellen variierte der erreichte Temperaturbereich stark in Bezug auf die Geschwindigkeit der axialen Rotation, wobei ein gemäßigterer Temperaturbereich mit einer sehr langsamen Rotation erhalten wurde.

Die dunkle (von der Sonne abgewandte) Seite des Planeten strahlt viel Wärme ab, aber überraschenderweise ist der Temperaturbereich im optimalen Modell überraschend begrenzt:

Wobei die senkrechte Achse die Oberfläche ist, bei der Venus etwa 60% der Oberfläche mit Wasser bedeckt, wo interessanterweise nicht die Pole gefrieren, sondern die Wassermassen auf der dunklen Seite.

1. Evolution der Konvektionsart innerhalb terrestrischer Planeten Norman H. Sleep Journal of Geophysical Research, VOL. 105, NR. E7, Seiten 17.563–17.578, 25. Juli 2000
2. War die Venus die erste bewohnbare Welt unseres Sonnensystems? MJ Way et al. Geophysikalische Forschungsbriefe, Bd. 43, NR. 16, Seiten 8376–8383, 28. August 2016

Es könnte bewohnbar sein.

Ein Planet ohne Satelliten, der ansonsten wie die Erde wäre, wäre ziemlich identisch, außer dass es keine Gezeiten geben würde und die Mondphasen nicht als Zeitmaß verfügbar wären und es nachts dunkler wäre (wie ein Neumond die ganze Zeit Zeit).

Ohne tektonische Platten gäbe es Krater, aber keine Berge, und der Planet wäre insgesamt flacher mit geringeren Höhenunterschieden (was auch tiefe Ozeane benachteiligen würde und dazu führen würde, dass alle Flüsse kürzer sind oder viel langsamer fließen; Wasser würde dazu neigen im Eis oder in Tümpeln oder Kraterseen sein, die durch Einschläge aus dem Weltraum verursacht wurden). Es würde auch an Vulkanen und Geysiren fehlen (die für die Evolution des Lebens von vornherein entscheidend waren, für die aber wahrscheinlich Ersatz bei der Bildung des ersten Lebens gefunden werden könnte, beispielsweise in solarbeheizten Teichen). Es könnte auch ein kälteres Inneres haben, da tektonische Platten mit einem flüssigen Magmakern verbunden sind, der zu einem wesentlichen Teil durch die Kernspaltung von Elementen innerhalb des Planeten verursacht wird. Und es hätte wahrscheinlich weniger Hintergrundstrahlung. Aber, Keines dieser Dinge ist für die Bewohnbarkeit besonders wichtig. Die Menschen in Kansas zum Beispiel kommen ganz gut ohne Berge oder Ozeane oder Vulkane oder Geysire aus.

UPDATE: Ein Kommentar verweist hilfreich auf das Beispiel der Venus , die tektonisch aktiv ist (sie hat zum Beispiel Vulkane), aber keine tektonischen Platten, eine Unterscheidung, auf die ich mich zuvor nicht konzentriert hatte. Die Unterschiede zwischen einer Welt mit tektonischer Aktivität ohne tektonische Platten und einer Welt mit tektonischen Platten sind noch geringer. Die Art und Weise, wie sich dies auf der Venus abspielt, zeigt, wie gering der Einfluss eines Mangels an tektonischen Platten auf ihre Bewohnbarkeit wäre. Dies verdeutlicht auch die Tatsache, dass einige der Hauptmerkmale der Erdtopographie, wie der Pazifische Ozean, eine Folge des Ereignisses sind, das den Mond formte, sodass das Fehlen eines Satelliten möglicherweise auch bedeuten würde, dass er eher flacher wäre.

Venus hat zwei „Kontinente“, Ishtar Terra im Norden (etwa so groß wie Australien) und Aphrodite Terra (etwa so groß wie Südamerika) in der Nähe des Äquators. . . . Es wurde angenommen, dass diese "Kontinente" tektonische Merkmale sind, ähnlich dem, was wir beim Himalaya sehen, einer Kompression der Kruste, die Berge schafft. Ishtar hat auch den höchsten Berg auf der Venus, Maxwell Mons, 11 km über der mittleren Oberfläche (ähnlich dem Meeresspiegel der Erde) der Venus. Zum Vergleich: Die Spitze des Mt. Everest liegt 8,8 km über dem Meeresspiegel und die Spitze des Mauna Loa 9,2 km über dem Meeresboden. Der größte Teil der Venus ist im Vergleich zur Erde relativ flach, wobei mehr als 50 % davon innerhalb von 500 Metern von der mittleren Oberfläche entfernt sind. Venus hat mehr Krater als wir auf der Erde sehen (mehr Erosion auf der Erde),

Wenn es eine Kollision war, die dazu führte, dass sich die Venus im Uhrzeigersinn drehte (gegenüber der Erde), geschah dies wahrscheinlich vor langer Zeit, als sich die Planeten noch bildeten und ein marsgroßes Objekt die Erde traf und den Mond bildete. Basierend auf dem, was wir heute sehen, ist es wahrscheinlich, dass das, was vor 500 Millionen Jahren auf der Venus geschah, auf eine Umwälzung der Oberfläche zurückzuführen war. Ohne das Wasser, das die Plattentektonik ermöglicht, ist es für die Venus schwieriger, ihre innere Hitze loszuwerden. Der Mantel wird also heißer und schmilzt schließlich die Kruste und bildet eine ganz neue Oberfläche. Dieser Prozess dauert wahrscheinlich etwa 100 Millionen Jahre und ist wahrscheinlich der Zeitpunkt, an dem sich die meisten Vulkane auf der Venus gebildet haben – sehr wenig Erosion, um sie zu verwittern.

Die Venus hat tektonische Aktivität: Verwerfungen, Falten, Vulkane, Berge und Rift Valleys. Es hat jedoch keine globale Tektonik wie auf der Erde – Plattentektonik. Es wird angenommen, dass dies auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass die Venus heiß und trocken ist. Um eine echte Plattentektonik zu haben, müssen Sie Subduktionszonen haben, damit eine Platte über die andere gleiten kann. Das passiert auf der Erde, aber nicht auf der Venus.

Tektonik ist ein sehr allgemeines Wort für die Prozesse, die zum „Aufbau“ einer Oberfläche führen: Vulkane und Erdbeben zum Beispiel. Diese existierten/existieren auf der Venus. Auf der Erde haben wir diese und vieles davon ist auf die Plattentektonik zurückzuführen, die die Bewegung der Platten ist, die uns die oben diskutierten Prozesse beschert.

Dies wurde bereits in anderen Antworten hier erwähnt.

Ohne Techtonik werden die Berge erodieren und niedrige Gebiete werden sich füllen, und ohne einen Mechanismus, um neue Berge usw. aufzuwerfen, bleibt ein flacher Planet zurück.

Tatsächlich bestehen die Inhaltsstoffe aus leichterem Gestein, das höher im Mantel schwimmt, und diese wurden (und werden immer noch) als Raffinationsprozess aufgrund techtonischer Aktivität hergestellt.

Also keine Kontinente.

Eine ziemlich flache Welt, die von einem einheitlichen Ozean bedeckt ist.

Bewohnbar? Womit? Sie haben nicht angegeben. Es gibt Leben tief in der Kruste, meilenweit entfernt, das langsam von chemischen Aktivitäten lebt. Das würde noch funktionieren. Aber da es keine Untiefen und kein Land gibt, erwarten Sie nichts Komplexeres als Würmer.