Maximale Bewohnbarkeit eines Planeten ohne indigenes Leben

Ich habe über Terraforming und Planeten im Allgemeinen nachgedacht.

Wir können uns die Planeten ansehen, von denen wir wissen, dass sie terraformbar sein könnten – Venus und Mars – und die technischen Voraussetzungen dafür verstehen. Wir können uns sogar andere Planeten vorstellen und was für sie notwendig sein könnte.

Was ich zu schaffen versuche, ist ein Planet, der kein einheimisches Leben hat, aber dennoch bemerkenswert einfach zu besiedeln ist; es braucht wenig oder gar keine Terraforming-Arbeiten – die Temperatur ist genau richtig; es hat Ozeane, Land, Flüsse, Böden, die Pflanzen unterstützen können, vielleicht sogar einen schönen großen Mond, um Gezeiten zu erzeugen. Im Grunde ist es der sterile Zwilling der Erde.

Aber ich bin mir bewusst, dass viele der Dinge, die die Erde großartig für das Leben machen, tatsächlich das Ergebnis davon sind, dass sie Leben hat.

Die Frage ist also: Wie realisierbar ist mein Szenario? Wie perfekt kann ich diesen Planeten machen, ohne dass er jemals ein Leben gehabt hat, das ihm geholfen hat, ihn perfekt zu machen? Welche Kompromisse muss ich eingehen, um es realistisch zu machen?

Was genau meinen Sie mit indigenem Leben? Wenn sich dieser Planet noch in dem Zustand befindet, in dem Wasser oder einzelliges Leben gerade aufgetaucht sind (vgl. en.wikipedia.org/wiki/… ), gibt es Leben, nur keine wirklich großen Dinosaurier, die herumstreunen.
Meinst du bewohnbar für Menschen? Keine Pflanzen? Sie sagen auch "kein indigenes Leben", aber kann dort schon Leben gelandet sein, das sich woanders entwickelt hat? Vielleicht stürzt ein Schiff voller Samen von der Erde oder ein Meteor mit Leben darauf in die leblosen Meere ...
@jeder - ich meine kein Leben. Nichts. Nicht einmal Mikroben. Dieser anfängliche Funke der Schöpfung ist einfach nicht entstanden.
@LioElbammalf - "Bewohnbarkeit" bedeutet hier, wie einfach es wäre, sich niederzulassen. Wie atmungsaktiv ist die Luft? Wie einfach ist es, Pflanzen zu züchten? usw. Wie ähnlich der Erde können wir die Bedingungen auf diesem Planeten machen, mit der Maßgabe, dass er kein Leben hat?
Ist es in Ordnung, wenn Ihr Planet einmal Leben hatte, aber dann die Strahlung eines nahen Sterns vor 25 Millionen Jahren alles tötete?
Kein Leben bedeutet keinen Boden. Der Boden ist größtenteils aus organischer Substanz aufgebaut.
Wenn Sie sich mit „kein aktuelles Leben“ zufrieden geben würden, würde eine nahe gelegene Supernova helfen
@Muuski - Ja, ich wäre damit einverstanden, vorausgesetzt, der Planet hätte absolut keine Beweise für dieses Leben. Ich fange an zu glauben, dass dies der Kompromiss sein könnte, den ich eingehen muss. Vielen Dank.
@Mr.Mindor Es könnte jedoch viel Staub geben!

Antworten (7)

Das größte Problem wird der Luftsauerstoff sein. Die Hauptquelle für Sauerstoff in der Erdatmosphäre ist photosynthetisches Pflanzenleben. Sauerstoff ist ein reaktives Molekül. Es neigt dazu, mit Mineralien zu reagieren (wie Rost zu oxidieren) und nicht als Gas in der Atmosphäre vorhanden zu sein. Ohne Pflanzen brauchen Sie eine sich ständig erneuernde Sauerstoffquelle, und mir ist nichts bekannt, was dafür funktionieren würde.

Sie könnten eine Planetenatmosphäre mit einem hohen Kohlendioxidgehalt haben, die terraformiert werden könnte, indem Sie einfach Pflanzenleben hinzufügen, um das umzuwandeln C Ö 2 zu Ö 2 . Dies wird an Land schwierig sein, da der Mutterboden ein kompliziertes Material ist, das eine Reihe miteinander verbundener Lebensformen erfordert, also wäre Ihre beste Wahl ein Planet mit großen Ozeanen. Säen Sie die Ozeane mit einigen Algen und anderen grundlegenden Lebensformen und warten Sie ein paar Jahre/Jahrzehnte/Jahrhunderte, bis der Sauerstoffgehalt ansteigt.

Andere zu berücksichtigende Probleme: Ohne freien Sauerstoff wird Ihr Planet keine Ozonschicht haben, da sich Ozon aus Sauerstoff in der oberen Atmosphäre bildet, der Strahlung von der Sonne absorbiert. Erwarten Sie also ein hohes Maß an ultraviolettem Licht. Das Leben im Ozean würde geschützt, also würde die Aussaat der Ozeane immer noch funktionieren.

Hinzu kommt, dass ein guter Teil der anfänglichen Sauerstoffproduktion verwendet werden würde, um alles zu oxidieren, was oxidiert werden kann. Ursprüngliche Gesteine ​​enthalten zwangsläufig viele Materialien (z. B. Eisen), die als Mop für Sauerstoff wirken und dies (wie es in unserer Erde der Fall war ), bis alle diese Materialien vollständig gesättigt sind.
Wenn der Planet von Anfang an reich an O2 wäre (ob in der Atmosphäre oder leicht extrahierbar, wo immer er ist), würde das den Planeten nicht leicht besiedeln, unter der Annahme, dass Menschen dort (nicht nachhaltig) sofort leben können während Zeit haben, ein Ökosystem für eine erneuerbare O2-Quelle aufzubauen?
@Flater Ein Planet wird nicht reich an O sein 2 t beginnen mit; Der meiste Sauerstoff wird in Form von Wasser, Kohlendioxid oder Silikaten und Metalloxiden in der Planetenkruste vorliegen.
@kingledion: Deshalb habe ich es unentschieden gelassen, ob es sich bereits in der Atmosphäre befindet oder relativ einfach aus seinem Lagerort extrahiert werden kann. Meine Frage konzentriert sich nicht auf die Besonderheiten des Extrahierens; sondern die Möglichkeit, vorübergehend eine nicht erneuerbare Versorgung zu nutzen, um Ihnen Zeit zu geben, eine erneuerbare Versorgung aufzubauen.
"warte ein paar Jahre / Jahrzehnte / Jahrhunderte" Ich habe nicht nachgerechnet, aber ich denke, es ist eher wie "ein paar tausend / hunderttausend / Millionen Jahre warten", um atmungsaktive Werte zu erreichen.

Sauerstoff

Es stellt sich heraus, dass Pflanzen nicht die einzige Möglichkeit sind, Sauerstoff zu erzeugen. Die Photodissoziation von Kohlendioxid verwendet ultraviolette Strahlung, um Sauerstoff zu erzeugen. Je mehr Sauerstoff produziert wird, desto weniger effizient ist dieser Prozess (aufgrund der Fähigkeit von Ozon, UV zu absorbieren), wodurch ein selbstregulierendes System entstehen würde.

Boden

Das ist das größere Problem, denke ich. Auf der Erde bilden unsere Pflanzen Windbrecher und reduzieren die Menge an nährstoffreicher Obererde, die uns bleibt. Sie müssen sich nur die Auswirkungen der Entwaldung auf der Erde ansehen , um sich vorzustellen, was mit einem Planeten ohne Pflanzen passieren könnte. Ich kann mir vorstellen, dass einige Bereiche bleiben könnten, aber Sie werden keinen "guten" Boden zum Pflanzen haben.

Die Photodissoziation von CO2 produziert zu wenig Sauerstoff, um sich in der Atmosphäre anzusammeln, es sei denn, der Planet dreht sich zufällig um einen Ultraviolettlaser, der auf die richtige Wellenlänge eingestellt ist. Sauerstoff ist zu reaktiv, um frei zu bleiben, wenn nicht ständig viel davon produziert wird; Wenn das photosynthetische Leben der Erde sterben würde, wäre fast der gesamte Sauerstoff aus der Atmosphäre in einem geologischen Wimpernschlag verschwunden.
Du wirst keine Seele zum Pflanzen haben. Der Boden selbst ist das Ergebnis abgebauter pflanzlicher und tierischer Substanzen. Ohne das hat man bestenfalls Sand ... und selbst da draußen ist ein Großteil des Sandes tatsächlich von zerfallenen Weichtierschalen und Korallen.
@AlexP das ... "Planet dreht sich zufällig um einen ultravioletten Laser" ... das ist ein Thema, das eingehend untersucht werden muss!
@AlexP Glaubst du, die Photodissoziation könnte im Laufe von Tausenden/Millionen von Jahren genug Sauerstoff produzieren, um die Sauerstoffmops (freies Eisen usw.) zu sättigen?
@DarcyThomas: Mit ziemlicher Sicherheit nicht. Schließlich wissen wir, dass es auf der Erde nicht so war. Das Problem bei der Photodissoziation von CO2 ist, dass es Sauerstoff (als ultrareaktiven monoatomaren Sauerstoff!) und Kohlenstoff produziert, und diese beiden kombinieren sich gerne, um wieder CO2 zu produzieren ...
Wie @AlexP betont, lieben Sauerstoff und Kohlenstoff die Bildung von CO 2 . Sauerstoff ist als zweiatomiges Gas selten, weil es energetisch günstig ist, sich mit fast allem anderen zu verbinden. Das ist der Grund, warum das Sonnensystem (und das Universum, soweit wir das beurteilen können) mit Wasser, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid überschwemmt ist und warum die felsigen Krusten der terrestrischen Welten vollgestopft sind mit Silikaten und Metalloxiden.

Ich denke, Sie werden feststellen, dass ein lebloser Planet etwas Arbeit braucht.

Du wirst Steine ​​haben, du wirst Sand haben, aber du wirst keine Erde haben. Sie erhalten Grit und Pulver ohne viel, um es zusammenzuhalten. Um fair zu sein, Sie werden auch Tone bekommen, die zusammen backen können, aber ich schlage vor, dass Sie viele malerische Staubstürme haben werden.

Und Erosion. Ohne Bindemittel (Wurzeln, Lehm etc.) rollt der Sand eher ins Meer.

Als nächstes ... haben Sie Eisen, das nicht verrostet herumliegt. Hey, vielleicht möchtest du zuerst einen Bergbaubetrieb schicken, denn die wichtigsten Eisenerze auf der Erde (Hämatit und Magnetit) bestehen im Grunde nur aus Eisen und Sauerstoff. Ich bin kein Archäometallurge – wer ist das heutzutage –, aber ich frage mich, ob es nicht riesige Eisenvorkommen gäbe, die man einfach ausschöpfen könnte.

Für eine andere Antwort müssen Sie die Ozeane mit Algen säen. Das ist praktikabel, aber beachten Sie, dass das Wasser, die Meeresfelsen und die Landfelsen den freigesetzten Sauerstoff aufsaugen, bis alle reaktiven Materialien den Sauerstoff aufgesaugt haben. Das kann lange dauern:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn ich Sie wäre, würde ich Banken von Hydrolysemaschinen aufstellen, um dies zu beschleunigen, und das zusätzliche H2 an vorbeikommende interstellare Händler verkaufen.

Eisencarbonat bildet sich auch direkt auf Stahl- oder Eisenoberflächen, die Kohlendioxidlösungen ausgesetzt sind, und bildet eine "Eisencarbonat"-Ablagerung

Sie werden wahrscheinlich viele Jahrzehnte lang Biodome haben müssen, bevor der Planet in irgendeiner Form ist, um das zu tun, was Sie wollen.

Auf den Planeten gibt es Ihrer Meinung nach kein Leben. Das bedeutet keine Algen oder Photoplankton, was bedeutet, dass kein Sauerstoff vorhanden ist. Selbst wenn Sie sofort mit der Aussaat beginnen, hat die Erde 1 Milliarde Jahre gebraucht, um diesen Prozess abzuschließen, und ich nehme an, dass das zu lange ist, um zu warten. Sie benötigen genug Fotoplankton und/oder Algen, um alle Ozeane der Welt zu bedecken. Da es zu viel zum Mitnehmen ist, brauchen Sie etwas, das wie ein Lauffeuer wächst. Sie müssten die Sauerstofferzeugung im Grunde milliardenfach steigern, was die Erde zu dieser Zeit hatte. Nicht sehr realistisch, selbst wenn man den Sauerstoff von den Wassermolekülen abspalten könnte, könnte man das nicht schnell genug machen.

Daher schlage ich Biokuppeln vor, bei denen Sie steuern können, wie viel Außenluft Sie hereinbringen und wie viel Sauerstoff Sie herauslassen. Sie brauchen Mutterboden, und das ist auch nicht einfach, besonders ohne vorhandenes Leben. Zumindest bei Kuppeln könnten Sie Muttererde mitbringen, um den Wachstumsprozess zu starten.

Andernfalls bräuchten Sie Handwavium, um zu erklären, dass es brauchbaren Oberboden ohne das Vorhandensein von etwas Leben gibt. Ihre einzige Hoffnung auf den Sauerstoffgehalt von 20 % ist im Grunde ein interglatischer Blitz oder elektrischer Strom, der 20 % des Planetenwassers in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet, ohne den Planeten in die Luft zu jagen.

Eine einfache Batterie könnte natürlich im Ozean vorkommen, aber sie müsste von enormer Größe sein. Dies könnte die Elektrizität erzeugen, die notwendig ist, um die Wassermoleküle zu spalten und Ihnen den Sauerstoff zu geben, den Sie brauchen. Sie müssten jedoch etwas anderes arrangieren, um sich mit dem Wasserstoff zu verbinden, oder es könnte verheerende Explosionen geben.

Ok, hier eine sehr wilde Idee, nicht ohne ein bisschen Handwinken, aber halbwegs plausibel. Indigenes Leben kann nicht vorhanden sein, nur weil der Planet einfach zu jung ist, vielleicht befindet sich das Leben dort im Stadium der „Aminosäuresuppe“.

Die Atmosphäre des Planeten ist mit dicken Wolken bedeckt und es regnet halbwegs, und die Wolken blockieren starke UV/IR-Strahlung, die schwer genug ist, um H2O in O2 und viel Wasserstoff zu brechen. Wasserstoff, der weniger dicht ist, konzentriert sich in den oberen Schichten, während Sauerstoff in den unteren Schichten liegt. Hinweis: Sie müssen möglicherweise massive, fortwährende elektrische Stürme von Hand schwenken, um die erforderliche Menge an Sauerstoff durch "natürliche Elektrolyse" zu erzeugen.

Der "Boden" wird Schlamm sein, sehr einfach für einige Pflanzen. Keine Notwendigkeit für Flüsse und Ozeane, aber bei dieser Regenmenge wird es wahrscheinlich viele Flüsse und Meere geben. Auch die ständig nasse Oberfläche hilft, Oxidation zu verhindern (WENN das Wasser nicht reich an „verdünntem“ Sauerstoff und Salz ist, wie unsere Ozeane). NaCl und arm an Metallen (und andere Dinge werden leicht oxidiert).

Der knifflige Teil besteht darin, genügend IR- / Sonnenlicht an der Oberfläche zu erzeugen, um die Landwirtschaft zu ermöglichen (es sei denn, Sie können "abgrundtiefe Landwirtschaft" verwenden, und ja, es gibt eine Frage dazu).

Wir wissen nicht, was das Leben auf der Erde begann. Es ist durchaus möglich, dass ein Planet Hunderte von Millionen von Jahren in einem potenziell bewohnbaren Zustand existiert, bevor das Leben einer einzelnen Zelle beginnt.

Was Sie wollen, kann nicht existieren (ohne Bakterien/Pflanzen kein O2 für Sie und ohne Leben auch kein Boden), aber hier sind einige Problemumgehungen:

1.Eine andere Rasse hat es vorher kolonisiert, ihre Sache mit diesem Sonnensystem beendet und dann ihre Infrastruktur mitgenommen.

2. Das Leben existierte in primitiver Form, wurde aber durch Gammastrahlen einer nahe gelegenen Supernova zerstört und Ihre Entdecker landeten nur wenige Wochen, nachdem die letzte Pflanze zu organischem Grundmaterial zerfallen war, das vom Boden absorbiert wurde.

3.Synthetischer Planet, bei dem der Planet in Wirklichkeit hohl ist und im Kern ein System vorhanden ist, um das Oberflächengleichgewicht des Sauerstoffgehalts usw. aufrechtzuerhalten ...

4.Magie + Umpalumpas werden wild ...

Sie können es zu einem "künstlichen Planeten" machen, der von einer außerirdischen Rasse terraformiert wird, mit Anforderungen, die denen der Menschen ähnlich genug sind, aber nie von ihnen kolonisiert und möglicherweise vergessen werden. Eine Art NOS-Planet (New Old Stock).