Wie würde ein 30 Kilometer hoher Berg auf einem erdähnlichen Planeten aussehen?

Dieser Berg wird ... unrealistisch aussehen.

Es gibt eine Grenze dafür, wie hoch ein Berg in einem bestimmten Schweregrad sein kann. Wie hoch können Berge sein? Für die Erde liegt diese Grenze bei weniger als 10 km.

(Die Grundidee ist wie folgt. Nehmen Sie eine Felssäule; sie übt einen bestimmten hydrostatischen Druck auf ihre Basis aus, proportional zu ihrer Höhe. An einem bestimmten Punkt erreicht dieser Druck das Maximum, das vom Material getragen werden kann; jeder Versuch Wenn die Säule höher gemacht wird, fließt das Material an der Basis seitwärts. Granit hat eine Dichte von etwa 2,7 Gramm/Kubikzentimeter und eine Druckfestigkeit von etwa 200 MPa oder 2 Millionen Gramm-Kraft/Quadratzentimeter; einfache Arithmetik ergibt eine maximale Höhe von etwa 7,5 km. Echte Berge sind keine Säulen, daher können sie etwas höher sein, weil der Kern des Berges seitlich von den Seiten gestützt wird und weil der Berg nicht ganz aus Granit besteht.)

Wenn Ihr Planet jedoch eine marsähnliche geringere Schwerkraft hat, kann Ihr Berg höher sein.

Wenn wir, um der Argumentation willen, diesen Berg zulassen, wird er wie ein großer runder Gletscher mit nackter Spitze aussehen, wahrscheinlich mit etwas Vergletscherung im Inneren des Kraters. Die atmosphärischen Bedingungen in der Stratosphäre unterstützen keine Vergletscherung (Siedepunkt des Wassers fällt auf -50-60°C).

Um es klar zu sagen: Es geht hier nicht darum, ob ein 30 km hoher Berg auf einem erdähnlichen Planeten existieren könnte. Es ist eine Frage, wie es aussehen würde.

Ich habe diese schöne, mit Mathematik beladene Seite gefunden, die die maximale Höhe für einen Berg aus Granit zeigt.

https://talkingphysics.wordpress.com/2011/09/08/how-high-can-mountains-be/

Die Dichte von Granit beträgt ρ = 3 g/cm3 (tatsächlich liegen die Dichten der meisten Flüssigkeiten und Feststoffe nahe bei 1. Blei hat nur etwa 11 g/cm3 und Gold 19,3 g/cm3). Das Gesamtgewicht des Berges ist einfach Volumen mal Dichte mal g, also: Gewicht W≈ ρgr2h Um zu sehen, wann das Gestein zu brechen beginnt, vergleichen wir die Spannung des Gewichts des Berges mit der Druckfestigkeit von Granit. (Die meisten Berge sind nicht aus Granit, aber es sollte uns eine gute Obergrenze für Berghöhen geben). Das Gewicht des Berges verteilt sich über eine Fläche von ungefähr (ohne Konstanten wie π): A ≈ r2, so dass die Spannung σ, die der Berg auf den darunter liegenden Boden ausübt, ist: σ ≈ W/A ≈ (ρ g r2h)/ r2 ≈ ρgh Die Druckfestigkeit eines Materials ist die maximale Druckspannung, der ein Material standhalten kann, bevor es sich zu verformen beginnt. Für Granit beträgt die Druckfestigkeit σC = 200 Megapascal = 2 × 108 N/m2, sodass das Gestein unter dem Berg zu komprimieren beginnt, wenn: σ = σC oder ρghmax = σC. Stellen Sie diese Gleichung um, um sie nach hmax aufzulösen, ergibt sich: hmax ≈ σC/(ρg) Die maximale Höhe für einen Berg ergibt sich zu:

hmax ≈ 2×108 N/m2/(3×103 kg/m3 ˙ 10 m/s2 )≈ 10 ⁴  m = 10 km

Ein Granitberg kann also nur 10 km lang sein. Ein Berg auf der Erde, der 30 km hoch ist, muss aus Material bestehen, das weniger dicht ist oder eine höhere Druckfestigkeit hat.

Weniger dicht ist ein Nichtstarter, da Granit bei 3 nicht so dicht ist und weniger dichte Materialien eine deutlich geringere Druckfestigkeit haben.

Mehr Druckfestigkeit ist eine große Herausforderung, denn Granit ist mit 200 der beste unter den Steinen. Also kein Stein.

Saphir .

Saphir ist mit 3,98 (wir werden 4 verwenden) statt 3 g/cc dichter als Granit. Aber die Druckfestigkeit beträgt 2 GPa – das sind 2000 MPa oder eine Größenordnung mehr als bei Granit.

Setzt man diese neuen Werte ein hmax ≈ 20 ×108 N/m2/( 4 ×103 kg/m3 ˙ 10 m/s2 )≈ 75 ⁴  m = maximal 75 km

30 km sind also in Ordnung. Dieser Berg wäre nicht unbedingt ein einzelner Saphirkristall. Aber das würde funktionieren. Also hier, wie es aussehen würde.

https://orig08.deviantart.net/a5c2/f/2014/021/f/a/crystal_mountain_by_elbardo-d734c7a.jpg

Außer diesen Vögeln. Da fliegt nichts. Überhaupt. Ich lehne auch diesen lockigen Berg an der Seite ab. Aber das Prinzip steht.

NACHTRAG Ich dachte, dass es vielleicht unrealistisch ist, ein riesiges Saphirglas zu haben. Wo würde es herkommen? Ein Berg Diamanten erscheint so abgedroschen, wäre aber in vielerlei Hinsicht besser. Bringen wir es hinter uns.

Also Diamant : Dichte von 3,5 und Druckfestigkeit von 60 GPA; Die maximale Berghöhe beträgt 196 km

Diese Diamanten wären in der Atmosphäre eines uralten Gasriesen entstanden und dann in die Kruste dieser erdähnlichen Welt eingelagert worden. Ich stelle mir diesen riesigen, teilweise verschmolzenen Berg aus Diamanten vor, der sich weiter unter die Oberfläche erstreckt als oben. Trotz der riesigen Masse, die auf einem Punkt balanciert, sinkt es nicht weiter nach unten, weil der Bergboden in dichteren, teilweise metallischen Schmelzen schwimmt. Der Diamantberg ist im Wesentlichen ein Eisberg in der Kruste.

Dies gibt auch einen Einblick, wie dieser diamantene Eisberg aussehen würde. Es gäbe keine Pflanzen darauf und kein Eis oder Schnee. Diamant ist einer der besten Wärmeleiter, die es gibt. Mit seiner großen Unterseite nach unten in den Mantel würde das Ganze sehr heiß werden .

meine eigene Versammlung. Montieren Sie die Haube mit einem ungeschliffenen Diamanten

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Es hängt wirklich davon ab, woher aus dem Weltraum. Wie @Alexander gesagt hatte, ist es auch ziemlich unrealistisch. Vom Mond aus gesehen wäre es sichtbar (wenn nicht vollständig mit bloßem Auge). Es ist größer als die Schweiz:

Zweitens zu Ihrer Frage "Kann es über 15 km schneien?". Ich bin mir nicht sicher, korrigiere mich, wenn ich falsch liege, aber es kann nicht schneien, wenn es zu kalt ist, also würde es in dieser Höhe nicht schneien.

So wie die Luft zu kalt sein kann, um viel Schnee zu erzeugen, kann sie paradoxerweise auch zu heiß sein, um viel Regen zu erzeugen. Der Grund liegt zum Teil darin, dass rekordhohe Temperaturen im Allgemeinen mit Hochdruckgebieten zusammenfallen, die viel Sonnenschein und stabile Luft aufweisen.