Ich habe Europa terraformiert. Dem jetzt ozeanischen Mond mit schwimmenden Inseln wurde eine dicke Atmosphäre gegeben (Druck, Dicke und Zusammensetzung werden später festgelegt, aber ich ziele auf etwas Dickes, Trübes mit vielleicht zu viel Sauerstoff ab - für Feuerwerk und Aufregung). Aber habe ich auch das ganze jovianische System viel gefährlicher gemacht?
Gase, die durch sehr seltene Atmosphären von Europa und Io verloren gehen, erzeugen Plasmatorusse um ihre Umlaufbahnen. Partikel, die aus ihnen austreten, insbesondere aus Io, speisen Jupiter-Strahlungsgürtel.
Wie viel größer wird ein solcher Plasma-Torus also werden, wenn seine Massenquelle nicht etwas ist, das fast Vakuum ist, sondern eine Atmosphäre ähnlich der der Erde? Was passiert mit den Strahlungsgürteln? Sind sie viel gefährlicher geworden?
Wenn ja, kann es zu anderen unbeabsichtigten Ergebnissen kommen. Wahrscheinlich wird die Funkkommunikation darunter leiden. Europa hat kein starkes Magnetfeld, also - erhöhte Strahlung auf der Mondoberfläche (andere Monde auch). Wahrscheinlich gibt es dort auch mehr Wolken - hochenergetische Teilchen auf der Erde sind für die Wolkenbildung verantwortlich.
Als Folge davon, Europa bewohnbar zu machen, wird das gesamte jovianische System viel tödlicher werden. Klingt das logisch?
Erster Teil: Ethik.
Ich stelle fest, dass Europa unter seiner dicken Eisschicht einen Wasserozean hat. Jahrzehntelang wurde viel darüber spekuliert, ob es im unterirdischen Ozean Europas flüssiges Wasser geben könnte, das Lebensformen nutzt.
Das gibt ein paar Möglichkeiten für deine Geschichte:
Untersuchungen des unterirdischen Ozeans und/oder theoretische Studien haben gezeigt, dass es im unterirdischen Ozean Europas kein Leben gibt und es daher ethisch richtig ist, Europa zu terraformieren.
Untersuchungen des unterirdischen Ozeans und/oder theoretische Studien haben gezeigt, dass es im unterirdischen Ozean Europas kein Leben gibt und es daher ethisch richtig ist, Europa zu terraformieren. Später, während des Terraformings oder danach, wird entdeckt, dass es einen Fehler gab und es jetzt außerirdisches Leben in den Ozeanen von Europea gibt, oder dass das Terraforming all dieses Leben getötet hat.
Niemand macht sich die Mühe, die Möglichkeit von Leben im unterirdischen Ozean Europas zu untersuchen, bevor er mit dem Terraforming beginnt. So könnte zufällig entdeckt werden, dass solches Leben existiert oder existiert hat.
Es wurde bewiesen, dass im unterirdischen Ozean von Europa Leben existiert, aber die Entscheidung wurde trotzdem getroffen, Europa zu terraformen.
Zweiter Teil: Eine Atmosphäre bewahrenv; Magnetosphäre.
Wenn Europa so terraformt wird, dass es eine dichte Atmosphäre hat, wird es Schwierigkeiten haben, diese dichte Atmosphäre beizubehalten.
Europa hat keine Magnetosphäre, um Partikel im Sonnenwind abzulenken, die Atmosphärenpartikel abschlagen könnten, die in den Weltraum verloren gehen würden.
In Jupiters Entfernung von der Sonne sollte die Dichte der Sonnenwindpartikel nur etwa ein Prozent der Dichte in der Entfernung der Erde von der Sonne betragen, was die Rate, mit der atmosphärische Partikel verloren gehen, erheblich verringern könnte.
Europa könnte innerhalb der Magnetosphäre von Jupiter kreisen, was Europa vor Sonnenwindpartikeln schützen und verhindern könnte, dass sie die Atmosphäre von Europa erodieren.
In "Magnetische Abschirmung von Exomonden jenseits des planetarischen bewohnbaren Randes" scheinen Rene Heller und Jorge Zuluaga berechnet zu haben, dass ein Mond eines Riesenplaneten in einer Entfernung von etwa 5 bis 20 Planetenradien umkreisen sollte, um sich innerhalb der Magnetosphäre zu befinden.
https://arxiv.org/pdf/1309.0811.pdf
Jupiter hat einen Radius von 69.911 Kilometern, also wären 5 bis 20 Jupiterradien etwa 349.555 bis 1.398.220 Kilometer. Europa umkreist Jupiter in einer Entfernung von etwa 670.900 Kilometern und sollte daher vor Jupiters Magnetosphäre geschützt sein.
Aber wenn der weniger dichte Sonnenwind und die Magnetosphäre des Jupiter die Atmosphäre Europas nicht ausreichend schützen, muss das Terraforming-Projekt eine Art physikalischen oder magnetischen Schild schaffen, um die Atmosphäre Europas vor dem Sonnenwind zu schützen.
Dritter Teil: Eine Atmosphäre bewahren; Fluchtgeschwindigkeit.
Aber ein viel wichtigerer Faktor ist die Masse und Schwerkraft von Europa. Da Europa größtenteils aus Wasser besteht, hat es eine geringe Gesamtdichte, die ihm zusammen mit seiner geringen Größe eine geringe Masse verleiht. Europa hat eine mittlere Dichte von 3,013 Gramm pro Kubikzentimeter, 0,546 der Erde. Europa hat einen Radius von 1560,8 Kilometern, 0,245 von dem der Erde, was ihm ein Volumen von 1,593 mal zehn hoch zehn Kubikkilometern, 0,015 von dem der Erde, gibt. Somit hat Europa eine Masse von 4,799844 mal 10 hoch 22 Kilogramm, 0,008 der Masse der Erde.
Beachten Sie, dass keine dieser Eigenschaften von Europa das gleiche Verhältnis zu der Erde hat wie jede andere Eigenschaft.
Die Oberflächengravitation von Europa, die für den menschlichen Komfort auf Europa wichtig ist, beträgt 1,314 Meter pro Sekunde pro Sekunde, was 0,1339 der 9,80665 Meter pro Sekunde pro Sekunde der Erde entspricht.
Die Fluchtgeschwindigkeit von Europa, die für die Aufrechterhaltung einer Atmosphäre unerlässlich ist, beträgt 2,025 Kilometer pro Sekunde, 0,1810298 der Fluchtgeschwindigkeit der Erde von 11,186 Kilometern pro Sekunde. Wie Sie sehen, hat es ein anderes Verhältnis zur Erde als die Oberflächengravitation.
Ich weiß nicht, ob Sie möchten, dass das terraformte Europa für flüssiges Wasser bewohnbar ist, das Leben im Allgemeinen oder für Menschen im Besonderen nutzt. Für Menschen bewohnbare Welten sind eine kleinere Teilmenge der Welten, die für flüssiges Wasser unter Verwendung von Leben im Allgemeinen bewohnbar sind.
Die Hauptdiskussion über die Bewohnbarkeit für Menschen, die ich kenne, ist Habitable Planets for Man , Stephen H. Dole, 1964. https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/commercial_books/2007/RAND_CB179- 1.pdf
Je heißer ein Gas ist, desto schneller bewegen sich die Atome und Moleküle in diesem Gas. Je schwerer ein Gasatom oder -molekül ist, desto langsamer bewegt es sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit. In einem Gas bei einer bestimmten Temperatur bewegen sich einige Elemente und Verbindungen schneller als andere.
Laut den Seiten 34 und 35 besteht eine grobe mathematische Korrelation zwischen der Zeitdauer, die eine Welt benötigt, um genug Gas zu verlieren, um die Menge auf 1 / e oder 0,368 der ursprünglichen Menge zu reduzieren, und dem Verhältnis des Entweichens Geschwindigkeit dieser Welt dividiert durch die quadratische Mittelgeschwindigkeit von Partikeln eines bestimmten Gases bei einer bestimmten Temperatur.
Gemäß Tabelle 5 auf Seite 35 wäre die Zeitdauer für die Reduzierung eines Gases in der Weltatmosphäre auf 1/e, 0,368, seiner ursprünglichen Menge ungefähr null Zeit, wenn das Verhältnis der Austrittsgeschwindigkeit dividiert durch die Wurzel- Die mittlere quadratische Geschwindigkeit dieses Gases in der Exosphäre der Atmosphäre beträgt 1 oder 2.
Wenn das Verhältnis 3 ist, verliert die Welt so viel Gas, dass nach ein paar Wochen nur noch 0,368 davon in der Atmosphäre vorhanden sind. Wenn das Verhältnis 4 ist, verliert die Welt so viel Gas, dass nach mehreren tausend Jahren nur noch 0,368 davon in der Atmosphäre übrig sind. Wenn das Verhältnis 5 ist, wird die Welt so viel Gas verlieren, dass nach etwa 100 Millionen Jahren nur noch 0,368 davon in der Atmosphäre übrig sind. Wenn das Verhältnis 6 oder höher ist, verliert die Welt so viel Gas, dass nach ungefähr unendlicher Zeit nur noch 0,368 davon in der Atmosphäre übrig sind.
Die Fluchtgeschwindigkeit von Europa beträgt 2,025 Kilometer pro Sekunde.
Wenn also irgendwelche Gase in der Atmosphäre des terrageformten Europas eine mittlere quadratische Geschwindigkeit von 1,0125 oder höher in der Exosphäre von Europa haben, werden sie so schnell entweichen, dass ihre Menge sofort auf 0,368 ihrer ursprünglichen Menge sinkt.
Wenn irgendwelche Gase in der Atmosphäre des terrageformten Europas in der Exosphäre von Europa eine mittlere quadratische Geschwindigkeit von 0,75 Kilometern pro Sekunde haben, werden sie so schnell entweichen, dass ihre Menge in wenigen Wochen auf 0,368 ihrer ursprünglichen Menge sinkt.
Wenn irgendwelche Gase in der Atmosphäre des terrageformten Europas in der Exosphäre von Europa eine mittlere quadratische Geschwindigkeit von 0,50625 Kilometern pro Sekunde haben, werden sie so schnell entweichen, dass ihre Menge in mehreren tausend Jahren auf 0,368 ihrer ursprünglichen Menge sinken wird.
Wenn irgendwelche Gase in der Atmosphäre des terrageformten Europas in der Exosphäre von Europa eine mittlere quadratische Geschwindigkeit von 0,405 Kilometern pro Sekunde haben, werden sie mit einer Geschwindigkeit entweichen, dass ihre Menge auf 0,368 ihrer ursprünglichen Menge in etwa 100 Millionen sinkt Jahre.
Wenn irgendwelche Gase in der Atmosphäre des terrageformten Europas in der Exosphäre von Europa eine mittlere quadratische Geschwindigkeit von 0,3375 Kilometern pro Sekunde oder weniger haben, werden sie mit einer Geschwindigkeit entweichen, dass ihre Menge ungefähr eine unendliche Zeit brauchen wird, um auf 0,368 zu fallen ihre ursprünglichen Beträge.
Und ich vermute, dass Moleküle und Atome von Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf und anderen Gasen, die Sie in der Atmosphäre des terraformierten Europas haben möchten, in der Exosphäre von Europa viel höhere Geschwindigkeiten haben werden als 0,6675, 0,405 oder 0,50625 Kilometer pro Sekunde.
Daher müssen Sie einen Weg finden, Europa dabei zu helfen, seine Atmosphäre so lange zu bewahren, dass es sich lohnt, Europa zu terraformieren.
Und glücklicherweise datierte meine Antwort Di. 25. Januar 2022 bei dieser Frage: Wie man ein altes Sonnensystem wissenschaftlich möglich macht
Und auch in meiner Antwort vom 22.01.22 auf: Wie lange kann dieser Planet seine Atmosphäre halten?
Daron
Daron
Daron
Das Sterben des Lichts
Zjerzy