Wie viele erdähnliche Welten könnten nur mit Material aus dem Sonnensystem erschaffen werden?

Angenommen, eine zukünftige Zivilisation von hyperfortgeschrittenen Menschen oder Außerirdischen hätte die Technologie, das Sonnensystem umzugestalten, sodass es mehrere bewohnbare Planeten von der ungefähren Größe der Erde gäbe, komplett mit Wasser und Biosphären, wie viele nur unter Verwendung von gemacht werden könnten Materialien aus dem Sonnensystem? Die Venus würde neben Wasser und der Anpassung der Atmosphäre nur minimale Änderungen benötigen, und der Mars wäre schwieriger, da er nur halb so groß ist, aber es sollte mit einer solchen Technologie möglich sein, zumal er von Anfang an eine gute Menge Wasser hat das sind drei, wenn man die ursprüngliche Erde mitzählt, wie viele andere könnten konstruiert werden?

Die Venus ist tatsächlich etwa so groß wie die Erde. Der Mars ist viel kleiner als die Erde. Es ist nicht annähernd so groß wie die Erde.
Um es klar zu sagen, die hyperfortgeschrittene Rasse, die die Neuordnung durchführt, kann Materie überall im Sonnensystem bewegen, aber keine Materie umwandeln? Weil die notwendige Energie, um das Sonnensystem herumzuschieben, bedeuten würde, dass es wirtschaftlich rentabel wäre , die erforderlichen Elemente herzustellen, wenn Sie sie nicht in der Nähe hätten.
Nehmen wir an, dass sie fortgeschritten genug sind, dass sie es teilweise tun, nur um zu sehen, ob sie es können, auch wenn sie wissen, dass ein anderer Weg einfacher sein könnte.
Diese fortgeschrittene Rasse scheint das Sonnensystem wie einen großen Bonsai-Baum oder Zen-Garten zu behandeln.
Die Zusammensetzung der Gasriesen ist größtenteils eine Vermutung und hängt auch davon ab, ob Ihre Leute in der Lage sind, Elemente aus anderen herzustellen. Eine bessere Frage wäre also, wie viele Planeten Sie in der bewohnbaren Zone haben könnten, die die Sonne umkreisen und eine stabile Sonne haben System.
Sie müssen Isaac Arthur beobachten.
Bitte beantworte den wichtigen Teil der Frage von @jdunlop. Können diese Menschen insbesondere Materie von einem Element in ein anderes umwandeln oder müssen sie die Elemente so verwenden, wie sie bereits existieren? Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, die Fähigkeit zu haben, Energie willkürlich in Materie (in welcher Form auch immer) umzuwandeln und umgekehrt. Eine andere Alternative ist die Fähigkeit, Materie zumindest bis auf die Ebene einzelner Elektronen, Neutronen und Protonen zu manipulieren, Atome zu zerlegen und sie mit verschiedenen Kombinationen von Elektronen, Neutronen und Protonen zusammenzusetzen.
Sie sind vielleicht mit der Transmutation vertraut und haben Gründe , sie zu vermeiden.
@Harper - Ich sehe nicht, wie der Link die Vermeidung von Transmutation unterstützt. Unser Mechanismus für die Elementumwandlung ist sehr grob – bombardiere ein Element mit Neutronen und erhalte das Ergebnis. Unter der Annahme, dass die Superwissenschaft unserer hypothetischen Rasse ausreicht, um ein Sonnensystem (effektiv unbegrenzte Energie) neu zu ordnen, könnten sie auch in der Lage sein, Materie direkt zu manipulieren.

Antworten (4)

Meine beste Vermutung ist, dass das Sonnensystem genug feste Masse für 45-95 Erden hat, von denen alle bis auf zwei von den Gasriesen stammen. Sie können 500-600 näher kommen, wenn sie Wasserstoff und Helium in Material umwandeln können, aus dem die Erde besteht. Mehr als 300.000, wenn sie die gesamte Sonne umwandeln können . Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass Sie mehr als ein paar Biosphären haben, wenn Sie Elemente nicht in andere Elemente umwandeln können, da im Kern jedes Planeten große Mengen an Eisen benötigt würden, um ein Magnetfeld zum Schutz des Planeten zu erzeugen .

Beginnen wir mit den Gesteinsplaneten, da es einfach ist, Material von ihnen abzuschätzen. Fürs Protokoll, Sie überschätzen die Größe des Mars. Laut der Wikipedia-Liste der Objekte im Sonnensystem nach Masse erhält man für Merkur 0,06 Erden, Venus 0,82, Erde 1 (wenig überraschend), Mars 0,11, und wenn man alle Monde und Zwergplaneten zusammenkratzt, erhält man weitere 0,10, wenn man großzügig aufrundet. für eine Gesamtmasse von 2,09 Erden. Lassen Sie uns auf 2 Erden abrunden (oder auf 3 aufrunden, diese Masse ist sowieso irrelevant).

Die Gasriesen sind dort, wo sich die wahre Planetenmasse befindet: Jupiter allein hätte eine Masse von mehr als 300 Erden. Wenn Ihre fortgeschrittene Zivilisation jedoch nicht Wasserstoff, Helium und andere Gase, aus denen die Masse dieser Gasriesen besteht, in Gestein umwandeln kann, wird Ihre Erdsammlung etwas weich sein. Wir werden uns also Schätzungen für das feste Material in diesen ansehen. Wikipedia liefert Schätzungen von 12-45 Erden im Wert von fester Masse in Jupiter, 9-22 für Saturn, 9-14 für Uranus und 10-15 für Neptun. Dies summiert sich auf 40-96 Erdmassen an festem Material in den Planeten.

Wenn sie alle Gase in diesen Gasriesen in das Material umwandeln können, aus dem die Erde besteht ( 32 % Eisen, 30 % Sauerstoff, 15 % Silizium, 14 % Magnesium, 10 % verschiedene ), dann könnten Sie leicht ein paar bekommen Hundert Erden.

All dies ist jedoch irrelevant, wenn sie gasförmige Elemente in Gestein umwandeln können: Allein die Sonne würde Ihnen eine Masse von mehr als 300.000 Erden bescheren.

Wie viele Biosphären könnten Sie herstellen, wenn eine Umwandlung möglich wäre?
@TheLiteraryLord: Nun, wenn die Umwandlung möglich wäre, dann sind die ganzen 300.000 erdähnlichen Planeten möglich, Sie müssen nur das gesamte Helium, den Wasserstoff und andere Elemente in das umwandeln, woraus die Erde besteht, und die felsigen Kugeln drehen Der Eisenkern erzeugt also ein Magnetfeld und fügt einige Samen hinzu. Es gibt jedoch keine Möglichkeit, dass so viele Planeten einen einzelnen Stern stabil umkreisen, also müssten Sie diese neuen Planeten um viele Sterne verteilen.
Was ist mit Asteroiden?
Asteroiden sind ziemlich irrelevant. Die 10 größten Objekte im Asteroidengürtel stellen 90 % der Masse dar, und selbst sie sind weniger als 0,01 Erden. Ich habe diese ganze Masse in den Teil „alle Monde und Zwergplaneten“ aufgenommen.
Sie sind nicht irrelevant, wenn Sie der Millennium Falcon sind.

Das werden sie nicht.

Die Herstellung ganzer Planeten ist unglaublich verschwenderisch - die Innenräume sind für die Menschen, die auf der Oberfläche leben, völlig nutzlos.

Was also jede Weltraumrasse, die zu einer solchen Technik fähig ist, bauen würde, ist eher so etwas wie die Orbitale der IM Bank .

Sie erhalten Pseudogravitation durch die Rotation des Rings, und Sie können riesige Landflächen ohne die Verschwendung (und Zeit) erhalten, die für die Bildung eines Planeten erforderlich sind. Beachten Sie, dass das Zusammenfügen eines Planeten enorme Wärme erzeugen würde - nur durch Gravitationskompression und möglicherweise durch andere Prozesse (wie das Zusammenprallen großer Materieklumpen, um größere Massen zu bilden). Diese Wärme ist nutzlose Verschwendung.

Wenn Sie die Technologie haben, die erforderlich ist, um etwas in dieser Größenordnung zu tun, haben Sie die Technologie, die erforderlich ist, um einen Ring einfacher zu bauen und zu warten.

Hier ist ein Zitat aus einem Dokument, das Bank selbst zugeschrieben wird :

Die Anziehungskraft von Orbitalen ist ihre Materieeffizienz. Für einen Planeten von der Größe der Erde (derzeit 6 Milliarden Einwohner; Masse 6 × 10 24 kg) wäre es möglich, mit der gleichen Menge an Materie 1.500 vollständige Orbitale zu bauen, von denen jede eine Oberfläche hat, die zwanzigmal so groß ist wie die der Erde, und letztendlich eine maximale Bevölkerung von vielleicht 50 Milliarden Menschen aufnehmen kann

Jede Gesellschaft, die in der Lage ist, Planeten zu konstruieren, wird es einfach nicht tun, da es lächerlich verschwenderisch ist.

Nicht ganz die Antwort, nach der ich gesucht habe, aber trotzdem interessant, danke.
Ich nehme an, in dem Kontext, den ich vorschlage, könnte es als Ego-Trip für die gesamte Zivilisation angesehen werden, einen kompletten Planeten von Grund auf neu zu erstellen: "Schauen Sie, was wir tun können!" sowas. Auch in diesem Kontext könnte also ein kompletter Planet gebaut werden.
@StephenG vielleicht wollten sie ein paar Zoos bauen?
Zwei Dinge, die Planeten allen anderen Strukturen voraus haben, sind Robustheit und Einfachheit. Etwas robusteres kann man sich kaum vorstellen .
Auch ein gutes Geschäftsmodell: Fragen Sie einfach die Magratheaner .

Erde + 1 zusätzliche Erde

Der limitierende Faktor ist Eisen. Die Erde hat viel davon, und es ist geschmolzen und versorgt uns mit einem Magnetfeld und Plattentektonik. Nirgendwo sonst im Sonnensystem gibt es so viel Eisen.

Bedenken Sie, dass die Masse der Erde 5,97e24 kg beträgt, während die kombinierte Masse von Venus, Mars, Merkur, Mond und Asteroidengürtel 5,92e24 kg beträgt. Das heißt, die Erde ist massiver als diese drei Planeten, ein Mond und viele Asteroiden zusammen. Ein Großteil der Masse dieser kleineren Körper besteht aus „krustenähnlichen“ Materialien, Kohlenstoff und Silizium und Sauerstoff und was Sie sonst noch haben. Die Erde hat definitiv mehr Eisen als diese Planeten zusammen. Ohne Eisen werden Sie keinen Planeten mit annähernd der Dichte und Schwerkraft haben, geschweige denn das lebenserhaltende Magnetfeld wie die Erde. Abgesehen von Eisen-56 ist kein anderes Element im Sonnensystem nahezu reichlich vorhanden, um einem neu konstruierten Planeten die Dichte der Erde zu verleihen.

Andererseits, wie viel Eisen steckt in den Gasriesen? Wer weiß? Wir sicherlich nicht. Von dem im Sonnensystem außerhalb der Kerne der vier Gasriesen verfügbaren Material gibt es nur genug Eisen, um eine weitere Erde zu erschaffen. Es könnte genug Material in den Gasriesen geben, um noch ein paar mehr zu machen, aber das ist nicht mit Sicherheit bekannt.

... und Eisen aus dem Kern eines Riesenplaneten zu extrahieren, egal wie viel es auch sein mag, wäre noch um einige Größenordnungen unmöglicher als die Idee, einen Planeten zu bauen. Diese Jungs sind ausgezeichnet darin, jede Ausrüstung, die mitkommt, für immer zu schlucken ...

Diese Antwort ist als sehr grobe Schätzung der Größenordnung gedacht.

Meine grobe Schätzung liegt bei etwa 1000 Erden.

Diese Antwort geht auch davon aus, dass Elemente nicht in andere Elemente umgewandelt werden können und dass die Sonne verwendet wird.

Die Masse des Sonnensystems beträgt ungefähr 1,992 x 10 30 kg*. Die Masse der Erde beträgt 5,972 x 10 24 kg ( Wikipedia ).

Dann fand ich die relative Häufigkeit von Elementen im Sonnensystem** und auf der Erde ( KnowledgeDoor , Wikipedia ). Ich habe nur Elemente mit mehr als 1000 ppm Häufigkeit auf der Erde verwendet.

Tisch:

| Element Solar (PPM nach Masse) Erde (PPM nach Masse) Al Aluminium 55 fünfzehn , 900 Ca Kalzium 69 17 , 100 Kr Chrom fünfzehn 4 , 700 Fe Eisen 1 , 112 319 , 000 mg Magnesium 618 154 , 000 Mn Mangan 12 1 , 700 Ni Nickel 676 18 , 220 Ö Sauerstoff 8 , 255 297 , 000 P Phosphor 7 1 , 210 Si Silizium 674 161 , 000 N / A Natrium 33 1 , 800 S Schwefel 384 6350 Gesamt 11 , 914 997 , 980 |

Ich habe dann die PPM mit der Masse multipliziert (und durch eine Million dividiert), um die ungefähre Menge jedes im Sonnensystem und auf der Erde vorhandenen Elements in Kilogramm zu erhalten. Dann dividierte ich die Menge des Elements im Sonnensystem durch die Menge auf der Erde, um zu erhalten, wie viele Erden des Elements im Sonnensystem vorhanden waren.

Tisch:

| Element Sonne (Kg) Erde (kg) Sonne/Erde Al Aluminium 1.10 e+26 9.50 e+22 1 , 155 Ca Kalzium 1.38 e+26 1.02 e+23 1 , 353 Kr Chrom 3.16 e+25 2.81 e+22 1 , 125 Fe Eisen 2.22 e+27 1.91 e+24 1 , 163 mg Magnesium 1.23 e+27 9.20 e+23 1 , 341 Mn Mangan 2.44 e+25 1.02 e+22 2 , 406 Ni Nickel 1.35 e+27 1.09 e+23 12 , 378 Ö Sauerstoff 1.64 e+28 1,77 e+24 9 , 272 P Phosphor 1.42 e+25 7.23 e+21 1 , 968 Si Silizium 1.34 e+27 9.61 e+23 1 , 397 N / A Natrium 6.60 e+25 1.07 e+22 6 , 136 S Schwefel 7.66 e+26 3,79 e+22 20 , 212 Gesamt 2.37 e+28 5,96 e+24 3 , 976 |

Dies ist wie ein limitierendes Reagenzienproblem in der Chemie. Chrom ist der limitierende Faktor. Es gibt nur genug Chrom im Sonnensystem, um etwa 1000 Erden zu bilden. Wie in den anderen Antworten erwähnt, würde Ihnen sehr bald das Eisen ausgehen, und Eisen ist wichtiger als Chrom.

Betrachtung

Ich denke, nur diese Elemente zu berücksichtigen, ist sinnvoll, da diese Elemente 99% der Erde ausmachen. Die anderen Elemente sind Spurenelemente, daher denke ich nicht, dass ihre genauen Mengen so wichtig sind. Spurenelemente sind jedoch lebenswichtig, daher weiß ich nicht, welche Folgen eine unzureichende Menge einiger Spurenelemente für das Leben haben würde. Diese Elemente werden in den neuen Erden immer noch vorhanden sein, ich kann nur nicht garantieren, dass es genug gibt, um so viel in die neuen Planeten zu stecken, wie es auf der Erde gibt.

Es gibt auch das Problem, dass ich denke, dass Chrom für einen erdähnlichen Planeten durch andere Elemente ersetzt werden kann, aber ich weiß nicht, wie wichtig es ist, dass wir diese spezifische Menge an Chrom haben.

*Ich konnte keine Zahl finden, aber die Masse der Sonne beträgt 99,86 % der Masse des Sonnensystems und die Sonne hat eine Masse von 1,989 x 10 30 kg ( Wikipedia , Wikipedia ). Das ergibt 1,992 x 10 30 kg als ungefähre Masse des Sonnensystems.

**Ich musste von Atomen pro 10 6 Si-Atomen in PPM umrechnen

Chrom scheint eine biologische Rolle zu spielen, aber wir sind uns nicht sicher, wie wichtig es wirklich ist. Gleiches gilt für Aluminium, dem lange Zeit keine biologische Rolle zugeschrieben wurde.
@papirtiger Auch wenn es sehr wichtig war, weiß ich nicht, wie wichtig es ist, die genaue Konzentration davon zu haben, wie wir es auf der Erde tun. Wenn Sie weniger Aluminium pro Planet verwenden könnten, könnten Sie vielleicht ein paar mehr hineinquetschen.