Unterirdische Atmosphäre

Ich habe einen terrestrischen Planeten, der dem Mars in vielerlei Hinsicht ähnlich ist, eine wüstenähnliche Oberfläche, eine dünne Atmosphäre und unwirtlich für die große Flora und Fauna, wie wir sie kennen.

Dieser Planet hat die tektonische Aktivität eingestellt, hat aber immer noch einen schwachen aktiven Kern, der geothermische Energie produziert. Der Planet hat auch eine breite Palette von miteinander verbundenen Höhlen, Tunneln und unterirdischen Wegen, die über den Planeten verteilt sind, aber keine Öffnungen zur Oberfläche des Planeten haben.

Die Höhlen wurden größtenteils durch Ausgrabungen von Organismen geschaffen (sie konnten Tunnel durch Gestein schaffen), die den Planeten bewohnten, bevor sie ausstarben, und die Löcher wurden im Laufe der Zeit zufällig zugedeckt.

Ist es möglich, dass dieses Höhlensystem über einen Zeitraum von 100 bis 200 Millionen Jahren eine Atmosphäre mit ähnlichem Druck wie die der Erde halten könnte?

Wie ist das Kavernennetz entstanden? Warum ist es nicht mit der Atmosphäre verbunden?
Keine tektonische Aktivität, aber die Erzeugung von Erdwärme ist ein Widerspruch. Ein schwacher aktiver Kern kann nicht bis an die Oberfläche reichen.
Die Höhlen wurden größtenteils durch Ausgrabungen von Organismen geschaffen (sie konnten Tunnel durch Gestein schaffen), die den Planeten bewohnten, bevor sie ausstarben, und die Löcher wurden im Laufe der Zeit zufällig zugedeckt. @Gimeliste
Ich habe keine Ressourcen gefunden, die ausdrücklich angeben, dass ein Planet die Produktion von geothermischer Wärme nicht aufrechterhalten könnte, aber dennoch keine tektonische Aktivität aufweist. Dieser Planet ist mehr oder weniger ein Glücksprodukt. @L.Dutch
Und auf welcher Zeitskala suchen Sie nach Plausibilität?
Ich suche nach einem Fenster von 100 bis 200 Millionen Jahren, wenn möglich. @L.Dutch
Sogar der Mond hat einen warmen Kern (ein paar tausend Grad). Der Mars hat auch einen geschmolzenen Kern, so dass eine Art geothermischer Aktivität möglicherweise noch möglich ist.
@elemtilas, wie nennt man das ein Duplikat? Es gibt eine Grube, hier ist ein geschlossenes Höhlensystem.
@L.Dutch Überzeugen Sie mich, dass jeder einzelne Zentimeter dieses planetarischen Höhlensystems hermetisch versiegelt ist. Ehrlich gesagt besteht das den Geruchstest nicht. Schon relativ kleine Risse öffnen das System zum Weltraum. (Oder besser gesagt, was im Wesentlichen Raum ist!) Löcher, die "von Zeit und Zufall verdeckt" werden, schneiden nicht ab, wenn Sie Atmosphäre in die Leere freisetzen.
@elemtilas, das ist höchst unplausibel (und ich könnte zustimmen), macht es aber nicht zu einem Duplikat.
Ich verstehe, wie wichtig es ist, diese Frage aufzuwerfen, aber die angesprochenen Probleme scheinen nicht wirklich hilfreich zu sein. Außerdem sind trotz der Unplausibilität der eingestellten Parameter viele unwahrscheinliche Dinge in unserem Universum passiert.@elemtilas

Antworten (4)

Nach Ihren Angaben sieht es so aus, als wäre das Höhlensystem von außen durch Sedimentgestein irgendwie abgedichtet.

Sedimentgestein ist normalerweise ein Aggregat aus körnigen Materialien mit einer gewissen Porosität darin. Es bedarf einer metamorphen Transformation (bringen Sie das Gestein aufgrund tektonischer Aktivität für lange Zeit auf hohen Druck und hohe Temperaturen), um die Porosität zu entfernen, und Ihr Planet weist Ihrer Aussage zufolge keine tektonische Aktivität auf.

Dies führt uns zu dem Schluss, dass wir nur poröse Gesteine ​​haben, die eine Hochdruckumgebung von einer Niederdruckumgebung trennen.

Daraus lässt sich leicht schließen, dass die Druckdifferenz nicht 200 Millionen Jahre lang gehalten werden kann.

Obwohl ich der Antwort von L.Dutch zustimme, ist es möglich, dass die Höhlen kurz- bis mittelfristig (in geologischer Hinsicht) eine Atmosphäre halten könnten - solange sie etwas Druck in sich haben.

Wenn es geothermische Quellen oder andere ähnliche Prozesse gäbe, die von dem schwachen verbleibenden Kern angetrieben werden, könnten sie Gase in die Tunnel entlüften. Wenn diese Tunnel tief genug wären, wäre der Druckverlust langsam genug, um einen gewissen atmosphärischen Druck für eine unbestimmte Zeit aufrechtzuerhalten.

Die Zeit hängt davon ab, wie lange die Zufuhr von neuem Gas andauern kann, und von der Austrittsrate, die beide im Grunde nicht abzuschätzen sind, die Sie jedoch so einstellen können, wie es Ihnen vernünftig erscheint.

Auf lange Sicht ist dies nicht stabil, der Druck wird langsam abfallen und die Belüftungsöffnungen hören auf, neue Gase zu produzieren (sie werden auch keine sehr atmungsaktiven Gase sein!), Aber es könnte für lange Zeit stabil sein.

Hunderte von Millionen sind eine Strecke, aber ein erheblicher Zeitraum ist sicherlich plausibel.

Aufbauend auf den vorherigen Antworten. Ich würde denken, dass die Entlüftung aus geothermischen Quellen die Kavernen mit Kohlendioxid und / oder Schwefelwasserstoff füllen würde, möglicherweise zusammen mit einfachen Kohlenwasserstoffen. Um ein gewisses Maß an Sauerstoff bereitzustellen, könnten Sie die Kavernenoberflächen mit massiven Kolonien von Schimmelpilzen, Pilzen und/oder Flechten bedecken lassen, die Chemosynthese verwenden würden, um Kohlenstoff zu binden und freien Sauerstoff freizusetzen. Ein Nebenprodukt des kolonialen Wachstums könnte die Ablagerung von Schichten biologischen Materials auf den Oberflächen der Kavernen und Tunnel sein, die als abdichtende Barriere gegen Druckverlust wirken würden. Die Schichten könnten Korallen ähneln, wenn man eine Methode zur Kohlenstoffbindung in Betracht zieht, bei der Calciumcarbonat verwendet wird, das durch die Schichten sickert, oder eher wie ein biologisches Pech mit geringen mineralischen Bestandteilen.

Der Schwefel im Gas zusammen mit der uralten Nahrungsquelle und/oder biologischen Überresten der Kreaturen, die das Tunnelsystem geschaffen haben, könnte die Zutaten liefern, um eine versiegelte unterirdische Umgebung für eine beträchtliche Zeitspanne aufrechtzuerhalten. Ich weiß nichts über Millionen von Jahren.

In den vielen Jahrtausenden, die Sie vorschlagen, hat sich das biologische Ökosystem, das die von Ihnen beschriebene Umgebung geschaffen hat, zweifellos verändert, möglicherweise um ein Vielfaches ähnlich wie die Umgebungen an der Oberfläche.

Sind die Höhlen tief genug? Leicht.

Die Erdatmosphäre ist nur etwa 100 Kilometer dick. Wenn die ausgestorbene Spezies, die die Tunnel geschnitzt hat, gerne tief gegraben hat und der Planet tatsächlich tektonisch tot ist, sehe ich keinen grundlegenden Grund, warum es keine Höhlen geben könnte, die so tief sind, dass sich eine Atmosphäre im Wert von ... naja, Atmosphäre ansammeln könnte die Unterseite. Die Kavernen müssen nicht einmal von der Oberfläche her abgedichtet werden.

Wenn Ihr Planet weniger massiv ist als die Erde, müssten diese Höhlen etwas weiter als sechzig Meilen in die Tiefe gehen. Ich weiß nicht, wie ich berechnen soll, wie tief sie genau sein müssten.

Sie müssen sich wahrscheinlich nicht allzu viele Sorgen machen, dass die Luft in diesen Höhlen an die Oberfläche entweicht, in den Weltraum geblasen wird und wieder aufgefüllt werden muss. Schließlich hat der Mars eine Atmosphäre, an der er seit seiner Entstehung festhalten konnte. Die Marsatmosphäre ist natürlich ziemlich dünn, aber die Atmosphäre auf der Oberfläche Ihres Planeten muss nicht dicker sein. Ich bin mir nicht sicher, wie der Mars seine Atmosphäre wieder auffüllt oder wie schnell er das tun muss, aber Ihr Planet kann einfach dasselbe tun.