Wären die Temperaturen unter der Oberfläche von Merkur stabiler?

Merkur, der etwa 55.000.000 km von der Sonne entfernt ist, wird heiß. Wie in sehr heiß - 700 °K heiß (426 °C und 800 °F). Kein Ort, an dem man leben möchte.

Auf der anderen Seite neigt die der Sonne abgewandte Seite des Merkur dazu , sehr kalt zu sein – mit einem Tiefpunkt von etwa 100 °K (-173 °C und -279 °F). Schön frostig.

Diese Temperaturverschiebungen scheinen ein großes Problem für die Kolonisierung darzustellen – man müsste eine Struktur bauen, die eine ziemlich konstante Innentemperatur halten kann, während die Außentemperatur enorm schwankt.

Eine mögliche Lösung für dieses Problem, die mir einfällt, ist die Verwendung von Höhlen - die Mammuthöhle in Kentucky neigt dazu, bei etwa 54 ° F (12 ° C und 285 ° K) zu bleiben.

Gibt es eine Möglichkeit, die Tendenz einer Höhle zu nutzen, um die Temperaturen für eine Kolonie zu normalisieren? Wie tief müsste eine Mercurial-Höhle sein, um diesen Effekt zu erzielen?

Wenn es sich auf (426+-174)/2=126°C normalisiert, sind wir immer noch nicht so glücklich.
Ich dachte, ich hätte mich daran erinnert, dass Merkur durch die Gezeiten gesperrt war (es würde also keine Variation geben), aber ich fand heraus, dass er fast durch die Gezeiten gesperrt war – 3 Umdrehungen alle 2 Merkurjahre. Ein Merkurtag dauert zwei Merkurjahre oder 156 Erdtage. Vielleicht kann sich die Basis weiter bewegen (100 km / Erdtag am Äquator), um eine konstante Temperatur zu halten.

Antworten (3)

Ich habe ziemlich viel Höhlenforschung (Höhlenforschung) betrieben und eines der ersten Dinge, die Sie feststellen, wenn Sie mehrere Höhlen besucht haben, ist, dass ihre Innenlufttemperatur ungefähr dem Jahresdurchschnitt der Außentemperatur entspricht. Sie könnten ihr eigenes Klimasystem erzeugen, wenn sie tief genug sind oder in irgendeiner Verbindung mit den Außentemperaturen stehen, wie z. B. beide Endöffnungen oder ein verbundenes Gewässer, aber je tiefer Sie gehen, desto isolierter sind Sie von den schnelleren äußeren Veränderungen und die Temperaturen stabilisieren sich. Dies könnte immer noch bedeuten, dass verschiedene Bereiche der Höhlen möglicherweise unterschiedliche Temperaturen haben, an einigen Stellen sogar die Heizung oder der Gefrierschrank wirken, aber tief genug, neigen sie dazu, das ganze Jahr über stabil zu sein.

Wenn uns die Höhlen hier auf der Erde also irgendetwas zu lehren haben, dann ist das, dass die thermische Dynamik eines gut isolierten Systems tatsächlich so funktioniert, wie uns die thermodynamischen Theorien lehren; dass jeder Massenkörper versuchen würde, in einem konstanten thermodynamischen Gleichgewicht mit seiner Umgebung zu sein, und je mehr Masse Sie auf ihn werfen (oder ihn damit umgeben), desto länger werden die Temperaturen in jeder Hinsicht als stabil angesehen. Dies sollte für jeden Himmelskörper gleich sein, Merkur ist keine Ausnahme.

Nun, der Himmelskörper könnte viel längere (oder kürzere) Tage, Jahre usw. und eine viel dynamischere äußere Umgebung haben als die relativ milden Veränderungen hier auf der Erde (vergleichsweise), also die Tiefen, in denen Sie eine einigermaßen stabile Umgebung vorfinden würden können erheblich variieren, sogar von Höhle zu Höhle, abhängig von ihrer Topographie und Verbindung mit der äußeren Umgebung, aber angesichts einer ausreichenden Auswahl an Höhlen und vielleicht einer Umgestaltung ihrer weniger stabilen klimatischen Einflussfaktoren sollte dies durchaus machbar sein. Ob das als bequem genug angesehen wird, ist eine andere Sache.

Bei alledem gibt es jedoch einen großen Vorbehalt. Wenn der Himmelskörper oder das Gebiet, in dem Sie eine Höhle besetzen wollten, noch geologisch aktiv ist, sind die Höhlen möglicherweise noch aktiver als ihre Umgebung. Höhlen können durch tektonische Verschiebungen, geothermische Aktivität, Erosion, Einschläge oder auch nur durch Abkühlung und Verfestigung entstehen. Die meisten dieser Prozesse dauern lange an und sind schwer vorhersehbar, geschweige denn in irgendeiner Weise kontrollierbar. Und glauben Sie mir, Höhlen sind selbst bei leichten Störungen keine freundliche Umgebung . Ich war einmal ungefähr einen Kilometer tief in einer Höhle (wir haben Tausende in meinem Land), als ein wirklich kleines Zittern auftrat, das wahrscheinlich von den meisten Menschen draußen nicht einmal bemerkt wurde. Und obwohl ich nicht klaustrophobisch bin, habe ich damals am eigenen Leib erfahren, was es bedeuten muss, zu sein.

Höhlenwände hier auf der Erde (zumindest die interessanten zu besuchenden) bestehen größtenteils aus Kalksteinablagerungen, die ziemlich spröde sind, auch wenn sie nicht so aussehen, wenn sie in Millionen von Jahren von Wind und Wasser oder der Höhlentopographie poliert wurden wächst langsam durch Sedimentation. Und die Wände vulkanischer Schornsteine ​​sind oft Glas aus einst geschmolzenen Silikaten. Das Problem ist auch, was Sie normalerweise nicht sehen, nämlich die Porosität des gesamten Höhlensystems, in dem Sie sich befinden. Die größeren Passagen sind offensichtlich, aber die meisten Höhlen, die zuerst durch tektonische Verschiebungen der oberen Krustenschichten entstanden sind, könnten buchstäblich Millionen haben von kleineren Rissen um sie herum und sogar von riesigen Felsblöcken , die aufgehängt sindoberhalb der größeren Passagen durch brüchiges, instabiles Gestein, das jederzeit nachgeben und den Zugang versperren könnte. Die Höhlen an anderen Orten könnten also genauso zerbrechlich sein und die Prozesse, die sie gemacht haben, immer noch aktiv sein. Und Isolation bringt auch ihre eigenen Nachteile mit sich. Keine Funkkommunikation erreicht die Oberfläche, es sei denn, Sie haben ein Kabel mit einem Sender an der Oberfläche verlegt.

Wie auch immer, ich dachte daran, ein bisschen zu beschreiben, was sonst noch ein Problem sein könnte, denn die Stabilität des inneren Klimas ist wirklich nicht das problematischste. Es könnte möglicherweise sogar viel einfacher künstlich kontrolliert werden, als das Problem der Stabilität des Höhlensystems zu umgehen, in dem Sie Ihre Basis (Raumhafen?) Bauen würden.

Sehr interessant! Unter den metergroßen Öffnungen, in denen man „spelunken“ kann, gibt es also auch viele dezimeter- und millimetergroße Öffnungen? Ich vermute, dass die Sprödigkeit einer Höhle, auch wenn sie vor vielen Millionen Jahren entstanden ist, durch menschliche Präsenz mit Gewicht, Bewegungen, Atmosphäre, Temperatur gestört werden könnte.
Wie anwendbar wäre dies, wenn es keine Außenatmosphäre gibt, in die Luft ein- und ausströmen kann? Würde die Temperatur der Höhle immer noch relativ stabil bleiben, basierend auf der Wärmeleitung durch das Gestein?

Ja, sie wären stabiler, aber es gibt ein großes Problem, wo Sie es haben möchten. Es gibt ein Papier zu genau diesem Thema. Das Papier besagt, dass an bestimmten Ringen um Merkur in der Nähe der Pole die Temperatur direkt unter der Oberfläche konstant und nahe der Raumtemperatur ist, was sie für die Besiedlung ziemlich ideal macht. Unterm Strich ist es durchaus möglich, wenn Sie den richtigen Ort wählen, um eine konstante gewünschte Temperatur zu haben.

In der Praxis werden Sie näher an den Polen sein wollen, als sie anzeigen. Der Ort, den sie angeben, gibt die Raumtemperatur an – für einen Raum ohne Geräte! Da eine echte Basis eine Menge Elektronik haben wird, möchten Sie, dass die Wände Wärme abführen. Wählen Sie einen kälteren Ort und regulieren Sie Ihre Temperatur mit Isolierung.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Neigung der Merkurachse. Es gibt einige Regionen, in denen die Oberfläche des Planeten niemals direkt von der Sonne aufgeheizt wird, ähnlich wie in unserer Polarregion. Daher wäre die Temperaturschwankung nicht so groß. Natürlich gibt es Vorhangbereiche, in denen das Aufrechterhalten akzeptabler Temperaturen weitaus weniger schwierig wäre. Da Merkur recht langsam rotiert, würde eine Landung in einer dieser Temperaturübergangszonen einen längeren Aufenthalt ermöglichen.