Was ist der Bereich der Lava/Magma-Viskosität auf Exoplaneten? Welche Bedingungen hätten die am wenigsten viskosen Lavaseen?

Was wäre auf Planeten mit unterschiedlichen Temperaturen, Bedingungen und chemischer Zusammensetzung der Lava / des Magmas die am wenigsten viskose Lava?

(Relevant für eine frühere Frage - Wie würde eine effiziente schwimmende Kreatur in Magma aussehen? )

Antworten (3)

Heißere Planeten haben weniger viskose Lava

Dieser ist ziemlich selbsterklärend, denn je heißer die Temperatur, desto weniger fest sind fast alle Materialien. Auch von der Wikipedia-Seite zu Lavazusammensetzungen :

Höhere Temperaturen neigen dazu, polymerisierte Bindungen innerhalb des Magmas zu zerstören, was ein flüssigeres Verhalten fördert.

Grundsätzlich neigt Hitze dazu, selbst bei viskosen Materialien alle Bindungen zwischen den Molekülen zu zerstören, wodurch sie leichter aneinander vorbeigleiten können und die Flüssigkeit weniger viskos wird.

Auch die chemische Zusammensetzung spielt eine große Rolle

Viskosität kann als "Widerstand beim Fließen einer Flüssigkeit" definiert werden. Daher Materialien mit Molekülen, die:

  1. Sind größer
  2. Haben stärkere intermolekulare Bindungen oder Anziehungen
  3. Sind seltsam geformt

neigen dazu, schwerer aneinander vorbei zu fließen und sind daher zähflüssiger. Einige Beispiele für echte Lavamaterialien, in der Reihenfolge abnehmender Viskosität (wieder von dieser Wikipedia-Seite ):

  1. Zähflüssiger : Siliziumdioxid, Aluminium, Kalium, Natrium und Kalzium (denken Sie an Quarz mit seiner hochstrukturierten Molekülform)
  2. Weniger viskos: Eisen, Magnesium, Magnesiumoxid

Zusammenfassung

Wenn Sie einen Lavasee schaffen möchten, durch den Kreaturen plausibel schwimmen können, wird eine Mischung aus extrem hohen Temperaturen und Zusammensetzungen aus Eisen und Magnesium höchstwahrscheinlich die besten Ergebnisse liefern.

Die Viskosität steigt mit zunehmendem Kieselsäuregehalt

Es gibt viele Möglichkeiten, Gesteine ​​zu klassifizieren, aber die relevante Klassifikationsachse ist in diesem Fall das TAS-Diagramm .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dieses Zwei-Wege-Diagramm bildet den Alkaligehalt auf der vertikalen Achse gegenüber dem Siliziumdioxid auf der horizontalen Achse ab. Die gebräuchlichsten chemischen Komponenten aus Vulkangestein können entweder hauptsächlich einen Kieselsäuregehalt (wie Quarz), einen hauptsächlich Alkiligehalt (Feldspathoide) oder einen gemischten Gehalt (Feldspat) aufweisen.

Um dies noch komplexer zu machen, gibt es die Begriffe mafisch und felsisch . Mafische Gesteine ​​sind reich an Eisen und Magnesium, oft in Form von Olivin , während felsische Gesteine ​​reicher an Feldspat und Quarz sind. Infolgedessen enthalten felsische Gesteine ​​mehr Kieselsäure. Gesteine ​​mit niedriger Viskosität sind mafische oder ultramafische Gesteine ​​mit einem Kieselsäuregehalt von weniger als 45 %.

Zurück zum Diagramm, in der Reihenfolge zunehmender Viskosität unter gewöhnlichen magmatischen (vulkanischen), extrusiven (Gesteinen, die von der Erdoberfläche ausgebrochen sind) würden wir Basalt , Andesit , Dazit und dann Rhyolit erhalten . Basalt ist also die am wenigsten viskose der gewöhnlichen Laven und eine der häufigsten.

Um jedoch wirklich frei fließende Lava zu erhalten, benötigen Sie ultramafischen Pikrit-Basalt oder Foidolit. Picrite-Basalt hat eine hohe Konzentration an Olivin und wurde aus Vulkanen auf Hawaii, Curaçao und Réunion gefunden. Foidolit- Minerale sind selten, aber ein Beispiel für ein Foidolit-Mineral wäre Afghanit . Dies wurde in den Pamir-Bergen von (Sie haben es erraten) Afghanistan gefunden und wahrscheinlich während des Vulkanismus gebildet, der diese Berge erhob. Es hat nur einen Anteil von 1/3 Kieselsäure (ein Großteil seiner Kieselsäure ist aluminiert) und eine kühle blaue Farbe, wenn es abkühlt und aushärtet. Schauen Sie sich die verschiedenen Feldspathoide für andere Optionen für Ihre vulkanischen Mineralien an.

Zusätzlich zu Jans Antwort haben wir die seltenen Karbonatit - Laven - geschmolzene Karbonate, die durch Phasentrennung aus sehr kohlendioxidreichen Schmelzen entstanden sind. Diese haben sehr niedrige Temperaturen (für Lava) und sehr niedrige Viskositäten.

Es gibt auch die Komatiit- Laven mit extremen Temperaturen und niedriger Viskosität; Laut Jans Antwort sind diese sehr reich an Magnesium, arm an Kieselsäure und daher von niedriger Viskosität.

Wenn Sie möchten, dass eine Kreatur in Lava schwimmt, sollten Sie sich für diese entscheiden.