Wie klein kann ein Planet als Wüstenplanet leben?

Ich schreibe über einen kleinen Wüstenplaneten (ungefähr so ​​groß wie Pluto), auf dem Menschen leben können. Ist das möglich?

"Planet (ungefähr so ​​groß wie Pluto), auf dem Menschen leben können." Das ist Ihr erstes – und größtes und sofort fatales – Problem: zu klein, um auch nur in der Nähe einer lebensfähigen Magnetosphäre oder Atmosphäre zu bleiben.
@RonJohn Schließen Sie den Planeten nicht so schnell als leblos aus.
Was meinst du mit Planetengröße? Meinst du Masse oder Durchmesser? Was ist mit der Zusammensetzung dieser Welt? Und willkommen beim Weltenbau!
Es ist Pluto - groß. Das ist deutlich kleiner (Radius von 1190 km) als der Mond (Radius von 1740 km), und daher ist es durchaus vernünftig, ihn als eine Umgebung abzutun, die auch nur vage für menschliches Leben geeignet ist.
@RonJohn Ein Planetenkörper mit dem gleichen Durchmesser wie Pluto könnte leicht die Schwerkraft haben, die erforderlich ist, um eine dicke Atmosphäre aufrechtzuerhalten. Ich warte darauf, dass der Autor ein Feedback gibt, bevor ich meine Antwort abschicke.
@JoeKissling Ich freue mich darauf, es zu lesen.
Abgesehen von der Größe, was ist mit seiner Masse?
Hier gibt es Fragen zum Hinzufügen einer Atmosphäre zum Mond usw. Es wird keine geologischen Zeitskalen dauern, aber es wird gut sein, dass Menschen dort einziehen und leben.

Antworten (5)

Also als einfache Antwort nein.

Der Durchmesser von Pluto beträgt nur 2.390 km. Nur zum Vergleich, das sind etwa 70 % des Durchmessers des Mondes. Und es ist ein Bruchteil der Größe der Erde; etwa 18 % des Erddurchmessers. Vom Volumen her hat Pluto nur 6,39 × 10 9 km 3 . Soweit planetare Objekte gehen, ist dies winzig. Pluto gilt als Zwergplanet.

Um das Leben zu erhalten, braucht man eine Atmosphäre. Um eines davon zu haben, braucht man die Schwerkraft. Für uns Menschen brauchen wir etwas in der Größenordnung von Erd- oder Marsgröße. Wir können kleiner werden, aber es gibt Probleme damit, eine Atmosphäre zu bewahren, und das ist hier das Hauptproblem.

um dies kurz zu halten. Sie werden es wahrscheinlich in etwa so groß wie die Erde machen wollen, vielleicht ein bisschen kleiner, sagen wir mal so groß wie der Mars. Nun sollte Ihre nächste Frage lauten, wie man menschliches Leben auf einem Wüstenplaneten erhält. Vermutlich, wenn es keine Fragen gibt, die bereits genau das fragen.

Hoffe das hilft!

Sie müssen Korrektur lesen , insbesondere wenn das Einfügen von Sachen «6,39 x 109 km3» nicht die gleiche Bedeutung hat, wie Sie es beabsichtigt haben! (Ich habe nichts anderes repariert – Sie müssen es immer noch tun.)
Vielen Dank! Das hilft sehr, ich werde den Planeten wahrscheinlich marsgroß machen.
Könnten Sie nicht die Dichte des Planeten erhöhen, um seine Anziehungskraft zu erhöhen?
@MaskedMan Ja technisch gesehen.
@MaskedMan Ja, aber es gibt Grenzen. Insbesondere Pluto ist sehr spärlich - seine mittlere Dichte beträgt etwa die Hälfte der Erde, die zusätzlich dazu, dass sie kleiner als der Mond ist, ihre Masse auf etwa ein Fünftel der des Mondes bringt. Das dichteste Element ist Osmium, das etwa dreimal so dicht ist wie Eisen, das nach Masse der bedeutendste Teil der Erde ist. Als sehr grobe Schätzung können Sie sich vorstellen, dass ein Planet in Pluto-Größe eine mittlere Dichte von etwa dem 2-5-fachen der Erde hat (keine absolute Obergrenze, nur etwas "Entschuldbares"); Die Oberflächengravitation kann größer sein als die der Erde.
"Um Leben zu erhalten, braucht man eine Atmosphäre" - Gegenbeispiel: Europa. Auf Kohlenstoff basierendes Leben kann gut auskommen, ohne von Gas umgeben zu sein. Obwohl das Leben im Vakuum eine Herausforderung wäre .
Außerdem kann Ihr Leben in Flüssigkeit statt in Gas leben. und diese Flüssigkeit muss nicht unbedingt Wasser sein

Sicher ist

Aber diese Welt muss einige sehr spezifische Eigenschaften haben. Außerdem gehe ich davon aus, dass Sie, wenn Sie die Größe von Pluto sagen, seinen Radius meinen. Pluto hat einen Radius von 1190 km, das ist also die Zahl, die ich für diese Welt verwende.

Erstens muss diese Welt ziemlich dicht sein, dichter als jeder andere Planet im Sonnensystem. Es muss eine angemessene Oberflächengravitation haben, um eine Atmosphäre zu halten. Nehmen wir an, es besteht fast ausschließlich aus Eisen, was ihm eine durchschnittliche Dichte von 7,0 g/cm³ verleiht. Zum Vergleich: Pluto hat eine durchschnittliche Dichte von 1,8 g/cm³, die der Erde etwa 5,5 g/cm³. Es hat einen riesigen Eisenkern mit einer dünnen Kruste aus Silikaten.

Setzt man diese Werte in diesen Rechner ein, ergibt sich ein Planet mit einer Oberflächengravitation von 2,33 m/s², was etwa einem Drittel der Erdanziehungskraft entspricht. Aus gewisser Perspektive hat Titan eine geringere Oberflächengravitation als der Mond (1,3 m/s²) und dennoch eine Atmosphäre, die dicker ist als die der Erde (1,45 atm).

Dieser Planet wäre sehr trocken, weil das meiste Wasser, falls überhaupt jemals vorhanden, als Rost verbraucht würde . Eine Wüste kann heiß oder kalt sein, also platzieren Sie sie, wo immer Sie möchten, um ihren Stern.

Diese Welt könnte jedoch Schwierigkeiten haben, ihre Atmosphäre aufrechtzuerhalten. Niedrige Schwerkraft bedeutet, dass es für den Wirtsstern einfach ist, die Atmosphäre zu entfernen. Das Innere kleiner Planeten kühlt schnell ab, daher stirbt auch der Geodynamno , der für die Erzeugung eines schützenden Magnetfelds verantwortlich ist, schnell ab. Ein eisenreicher Planet kann jedoch ein Restfeld haben, das Schutz bietet. Dieses Abstreifen ist auch abhängig von der Entfernung zum Stern und davon, wie dick die Atmosphäre am Anfang ist.

Zusammenfassung: Sie könnten eine kleine Wüstenwelt haben, auf der Menschen leben könnten.

Ist Titans Atmosphäre so dicht, weil sie zu 98,4 % aus Stickstoff besteht?
@RonJohn In dem Sinne, dass die Atmosphäre fast ausschließlich aus Stickstoff besteht, ja. Aber spezifisch dafür, dass es Stickstoff ist, nein. Sauerstoff ist tatsächlich dichter.
OK. Themenwechsel: "Ein eisenreicher Planet kann ein Restfeld haben, das Schutz bietet." Der Kern des Mars besteht aus Eisen/Nickel, hat aber seine Magnetosphäre vor langer Zeit verloren, und es gibt keine Rückstände. arstechnica.com/science/2015/11/…
@RonJohn Zugegeben, ich habe den Begriff Rest locker verwendet. Es gibt mehr als einen Weg, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Der Mars mag ein Restfeld gehabt haben, aber es ist verblasst. Planeten können auch ein Feld gewinnen, indem sie mit einem größeren interagieren. Auf jeden Fall ist es wirklich kein Thema. Um einen weniger als aktiven Stern kreisen, oder weit davon entfernt, eine sehr dichte Atmosphäre, ein Mond eines Gasriesen. Es gibt viele Möglichkeiten. Wenn der Stern am Ende die Atmosphäre entzieht, muss er nur für die Dauer der Geschichte atmungsaktiv sein. Bonus hübsche Polarlichter.
„Das Innere kleiner Planeten kühlt schnell ab“ definiert „schnell“
@RonJohn der Planet muss nur viel jünger sein.
@njzk2 nur 1 oder 2 Milliarden Jahre. Aber es wird in relativen Begriffen wie schnell im Vergleich zur Erde verwendet.
Wir können uns also einen jungen Planeten von einigen hundert Millionen Jahren vorstellen, der ein Magnetfeld hätte.
Der Mars verlor seinen sich drehenden geschmolzenen Kern (der für eine effektive Magnetosphäre benötigt wird) schneller als er 1-2 Milliarden Jahre alt wurde. Ein Planet in Pluto-Größe würde dies viel schneller tun.
Das Material, das in den Rost gesaugt wird, ist nicht das Wasser an sich, sondern der Sauerstoff. Der Grund, warum Sie nicht viel Wasser haben würden, ist, dass der atmosphärische Wasserstoff von dem entfernt worden wäre, was die Atmosphäre entfernt hat. Außerdem würde die Temperatur komisch werden . Einerseits gibt es nicht viel da draußen, um die Temperaturen zu stabilisieren. Wenn Sie andererseits noch einen geschmolzenen Kern hätten, könnte die Kernwärme zu einem bestimmten Zeitpunkt einen großen Teil der Wärmebilanz ausmachen, was mit den "Eisenleitern" und all dem zu tun hat.
@BenBarden, deshalb sagte ich verbraucht.
@ JoeKissling - mein Punkt war, dass Rost kein Wasser verbraucht. Es verbraucht Sauerstoff. Wenn Sie kein Wasser haben, weil es nicht genug Wasserstoff gibt, kann menschliches Leben immer noch bestehen, solange Sie vorsichtig mit Wasser umgehen - wie in einer normalen Wüste. Wenn Sie kein Wasser haben, weil kein Sauerstoff vorhanden ist, dann haben Sie größere Probleme.

Nein ist die richtige Antwort, aber einer der großen Autoren der Vergangenheit umging diese einfache Unmöglichkeit, indem er einen kleinen Stern mit einem sauerstoffreichen Gasriesen fütterte ...

In Larry Nivens The Integral Trees nimmt die Atmosphäre, die der Mensch atmet, die Form eines Torus in einer engen Umlaufbahn um den Stern an, und der Boden, auf dem die Charaktere stehen, ist ein Baum, der entlang der Mitte dieser Gaswolke wächst. Wie Ihr Miniaturplanet hat der Baum nicht genug Masse, um eine Atmosphäre zu halten, aber ein Teil seiner Oberfläche hat atembare Luft, einfach weil er sich am richtigen Ort und zur richtigen Zeit befindet.

Ich bezweifle ernsthaft, dass Nivens Schöpfung der astronomischen Zeit standhalten könnte, aber solange sich Ihre Charaktere nicht auf dieser kleinen Welt weiterentwickeln mussten, sollten Sie für die Länge der meisten Geschichten in Ordnung sein. Geben Sie ihnen einfach ein zerstörtes Raumschiff und eine Schiffbrüchige-Ursprungsgeschichte und fahren Sie mit dem Schreiben Ihrer Geschichte fort.

Das Verkleinern des Planeten auf die Größe von Pluto würde nicht funktionieren.

Wenn Sie jedoch einen kleinen Wüstenplaneten wollen, der noch bewohnbar ist:

  • Machen Sie es ziemlich dicht, mit großem Eisenkern (wie Quecksilber)

  • Es ist heiß - tatsächlich stand es vor einem ernsthaften atmosphärischen Ausbruch, wodurch es dem Schicksal der Venus entging

  • nur Polarregionen sind bewohnbar, der Rest ist die Hölle, und tagsüber kann die Temperatur am Äquator auf wahnsinnige Temperaturen (wie über 100 ° C) steigen.

  • bessere geringe axiale Neigung

Zur Inspiration eine schlankere Version von: https://en.wikipedia.org/wiki/Future_of_Earth#Loss_of_oceans

Möglich? Ja, aber mit Bedingungen: - Entscheiden Sie, welche Kombination aus Planetendurchmesser und Schwerkraft Sie wollen, und berechnen Sie dann die Dichte des Planeten - Obergrenze ist die Dichte von Osmium, aber Sie können möglicherweise mit einer Kombination aus Blei und Eisen davonkommen . Beachten Sie, dass die Oberflächengravitation auf einem kleinen Planeten höher ist als auf einem größeren Planeten mit der gleichen Masse (weil die Oberfläche näher am Massenmittelpunkt liegt). - Entscheiden Sie, welche Atmosphäre Ihre Außerirdischen zum Leben brauchen. Am einfachsten ist anzunehmen, dass sie wie wir 21 % Sauerstoff benötigen, aber sie könnten Schwefeldioxid oder etwas anderes einatmen. - Entscheiden Sie, welchen atmosphärischen Druck Sie benötigen. - Entscheide, wie viel Wasser der Planet haben soll. Wenn der Kern aus Blei besteht oder die Kruste größtenteils der Erde ähnelt, ist das Wasser nicht vollständig in Rost gebunden, wie JDługosz vorgeschlagen hat. - Wie weit vom Elternstern entfernt? Je heißer und blauer der Stern, desto weiter kann er sein.

Beachten Sie, dass es nicht auf die prozentuale Sauerstoffmenge ankommt, sondern auf den Sauerstoffpartialdruck. Auf der Erde beträgt der Sauerstoffpartialdruck etwa 200 Millibar. Wenn Ihre gewählte atmosphärische Zusammensetzung dies beibehält, sollten Sie damit in einem vernünftigen Druckbereich davonkommen können.
Michael Kjörling - guter Punkt. Wenn Menschen diese Luft atmen wollen, muss der Partialdruck von Stickstoff niedrig genug sein, um keine Stickstoffnarkose zu verursachen.
Der Planet muss eine Lebensform haben, die Sauerstoff in einer Rate produziert, in der die anderen Lebensformen ihn verbrauchen.