Vraag:
Kunnen de terravormtechnieken van Rood / Blauw / Groen Mars werken op andere planeten in ons zonnestelsel?
Martha F.
2011-01-24 10:52:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De Red Mars / Green Mars / Blue Mars -trilogie van Kim Stanley Robinson beschrijft het proces van de terravorming van Mars, zodat mensen daar kunnen leven . Kunnen diezelfde technieken werken op andere planeten in het zonnestelsel?

Kunnen die technieken bijvoorbeeld werken op een gasvormige planeet zoals Saturnus? Of hebben ze vaste grond nodig? Evenzo, zouden ze kunnen werken op een planeet met een dichte atmosfeer zoals Venus, of is die planeet te verschillend van Mars om zonder grote veranderingen te werken?

Er is een boek, (ik zal het vinden) dat terravormende planeten beschrijft, het werk en de tijdschalen die ermee te maken hebben. Het is allemaal enorm. Op Aliens hadden ze één luchtprocessor om de atmosfeer te vormen, maar in werkelijkheid zouden ze er 100k van nodig hebben, en het zou nog steeds 200000 jaar duren. Voor iets echt buitenaards als Venus zou het langer duren.
@scope_creep Eigenlijk heb ik literatuur gezien die suggereert dat Martian Terraforming in slechts 1000 jaar kan worden bereikt. Misschien minder. Ik zal kijken of ik het kan opgraven.
@Daniel, het is niet veel tijd om een ​​sfeer te creëren. Al die zuurstof en stikstof moet worden gemaakt.
Planten werken snel, als je er genoeg van krijgt.
@Daniel, Ik zie een lang en vruchtbaar gesprek aankomen. Planten hebben over het algemeen de stikstofcyclus nodig voordat planten kunnen worden gekweekt en zuurstof kunnen genereren en co2 kunnen verwerken. In werkelijkheid, als het een rotsachtige planeet was, zou stikstof in enorme hoeveelheden uit de regoliet worden gekraakt door chemische processors die de planeet bedekken, als het niet aanwezig was. Zuurstof zou, indien beschikbaar, uit water worden gekraakt, maar het zou duizenden jaren duren om uit regolith te breken, omdat het arbeids- en energie-intensief is. Planten zouden pas laat in de fase grip krijgen. Eerst cyano-bacteriën, dan normale bacteriën, de korstmossen.
Als je Red Mars / Green Mars / Blue Mars daadwerkelijk leest, zul je zien dat de terravorming van andere planeten en planetoïden in het zonnestelsel wordt besproken.(Ook: * Green * is het tweede en * Blue * is het derde boek ... er is ook een bloemlezing van korte verhalen met de eenvoudige titel * The Martians * ... Ik nam de vrijheid om de order te bewerken.)
Acht antwoorden:
#1
+22
Daniel Bingham
2011-01-24 12:45:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dezelfde terraforming-technieken die worden gebruikt in de Red / Green / Blue Mars-serie zouden niet werken bij een gasreus. Maar een vorm van terraforming kan. Het ding over gasreuzen is dat hun atmosferen gelaagd zijn en van wisselende samenstelling. Hun kernen staan ​​zo onder hoge druk dat ze in wezen gesmolten zijn. We zouden daar beneden nooit kunnen wonen. Veel gasreuzen hebben echter waarschijnlijk een laag in hun atmosfeer die de juiste druk en temperatuur zou hebben voor menselijke bewoning. Het heeft misschien niet de juiste atmosfeercompositie.

De meeste gasreuzen hebben voornamelijk een waterstof / helium-atmosfeer. De atmosfeer van Mars is voornamelijk CO2. Dus in de Red, Green, Blue Mars-serie veroorzaken ze een op hol geslagen opwarming van de aarde (waarbij meer opgeslagen CO2 vrijkomt) om de atmosferische druk en de oppervlaktetemperatuur te verhogen. Vervolgens planten ze planten om de CO2 om te zetten in O2.

Het is waarschijnlijk niet mogelijk om vergelijkbare technieken voor atmosferische modificatie te gebruiken om de samenstelling van gasreuzen aan te passen. Het hangt sterk af van de samenstelling van de atmosfeer bij de juiste temperatuur- en druklaag. Er zijn sporen van CO2 en zuurstof. En aangezien de lagen gelaagd zijn, is het mogelijk dat er een zuurstoflaag of een CO2-laag is. Ze kunnen al dan niet overeenkomen met de juiste druk en temperatuur. Als een zuurstoflaag dat doet, zijn we in goede staat - er is geen terravorming vereist. Als dat niet het geval is of als een CO2-laag dat wel doet, is het waarschijnlijk dat het niet kan worden gewijzigd, omdat de gecreëerde zuurstof zou stijgen of dalen naar een andere laag. Als, door een vreemd toeval, de zuurstoflaag zich maar een klein beetje boven of onder de CO2-laag bevindt, is dat de enige omstandigheid waarin vergelijkbare technieken zouden kunnen werken. Laat de O2-laag groeien en hij zal de ruimte (misschien) innemen die door de CO2 wordt vrijgemaakt. Aan de andere kant, als de juiste laag helium of waterstof is, zouden de technieken die op Mars worden gebruikt niet werken. Periode. Dit zou ook een soort technologie vereisen waarmee we platforms of luchtschepen vrijwel voor onbepaalde tijd kunnen laten zweven zonder al te veel energieverbruik op het juiste niveau in de atmosfeer.

In het geval van Venus is het probleem het omgekeerde van dat op Mars. Op Mars houdt de terravorming in dat de opwarming van de aarde op hol slaat - in feite. Op Venus is het probleem het omkeren. Het zou dus totaal andere technieken vereisen.

Gasreuzen hebben niet echt een oppervlak. Ze hebben gas, dan soep en dan een metalen waterstofkern.
Ja, ik denk dat de kern van gasreuzen is dat je op de een of andere manier massa uit de vergelijking moet halen totdat de massa vergelijkbaar is met een rotsachtige planeet. En gezien de relatieve homogeniteit van lagen, zou je iets heel raars hebben, zoals een planeet van diamant, zoals in Arthur C. Clarke's 2063.
Gecontroleerde opwarming, idealiter, niet op hol geslagen.Je wilt niet dat de atmosfeer van Mars langs de aarde waait als rechtstreeks naar Venusiaan.
#2
+11
Tony Meyer
2011-01-29 13:16:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De belangrijkste stappen die worden gebruikt, als ik me goed herinner, zijn (met uitzondering van dingen die alleen zijn gedaan om te overleven):

  • Verwarmen van de atmosfeer met windmolens, een asteroïde en moholes (graven in de korst van de planeet).
  • De samenstelling van de atmosfeer veranderen met genetisch gemanipuleerde micro-organismen (GEM's), korstmossen en algen.
  • Het ijs in de poolauto's smelten, waardoor koolstof wordt gegenereerd kooldioxide en water, met een spiegelsysteem.

De planeten die we hebben zijn (exclusief de aarde en Mars):

  • Mercurius: veel heter dan Aarde: in plaats van de atmosfeer te verwarmen, zoals op Mars , zou het de taak zijn om deze te koelen (dus de windmolens, asteroïde-inslag en moholes zouden niet nuttig zijn). Er zijn geen poolkappen om te smelten. Er is heel weinig atmosfeer, dus in plaats van te proberen het te veranderen, zou het de taak zijn om een ​​geschikte creëren te creëren - de Mars -technieken (ervan uitgaande dat alle andere problemen zijn opgelost) zouden waarschijnlijk hier nuttig zijn.

  • Venus: de atmosfeer is veel dichter dan de aarde en heeft hetzelfde warmteprobleem als Mercurius. Er is geen magnetisch veld dat uitputting van de atmosfeer verhindert (dat wil zeggen dat het constant wordt aangevuld), dus alle aangebrachte veranderingen (bijv. De GEM's, korstmossen, algen) zouden zich niet kunnen opbouwen, zoals op Mars ( tenzij een eerdere stap op de een of andere manier een magnetisch veld heeft toegevoegd).

  • Jupiter: het bestaat uit helium en waterstof. Zelfs als het op de een of andere manier zou kunnen worden getransformeerd in iets aardigs (maar enorms), zouden de Mars -technieken geen zin hebben. Er zijn echter 63 bekende satellieten, en Ganymede, Callisto, Io en Europa lijken in veel opzichten op de binnenplaneten.

  • Saturnus: vrijwel hetzelfde als Jupiter ( dwz de Mars -technieken hebben geen zin). 62 bekende satellieten; Titan en Enceladus vertonen tekenen van geologische activiteit, maar zijn meestal gemaakt van ijs.

  • Uranus: vrijwel hetzelfde als de andere gasreuzen. Gezien de afstand tot de zon, lijkt het waarschijnlijk dat niet alleen de Mars -technieken niet zouden werken op de planeet, ze zouden ook onvoldoende zijn om de manen te verwarmen.

  • Neptunus: zoals Uranus, maar kouder.

Zoals @Pearsonartphoto suggereerde, zijn de satellieten (vooral die van Jupiter en Saturnus) veel geschiktere doelen, bijvoorbeeld:

  • Ganymedes: heeft een magnetosfeer (de enige satelliet in het zonnestelsel die er is), hoewel hij begraven is in de Jupiter, en een dunne zuurstofatmosfeer, mogelijk inclusief ozon. De Mars -technieken voor het verwarmen van de atmosfeer zouden waarschijnlijk werken, hoewel er nog veel meer te doen is (het is ongeveer 100 graden C kouder dan Mars aan de oppervlakte). Het gebruik van GEM's / korstmossen / algen om de atmosfeer te wijzigen zou waarschijnlijk geschikt zijn. Het smelten van het ijs zou een goede manier zijn om zuurstof te genereren (theoretisch is het opgelost in het ijs) - voor water is er theoretisch een ondergrondse zoutwateroceaan, dus dat zou een waarschijnlijker doelwit zijn dan de poolkappen ( vooral als de expeditie al bezig was met moholes).

Phobos wordt vernietigd in Red Mars , wat ook helpt bij het vormen van ( hoewel dat niet het doel was) door warmte toe te voegen. Dit zou niet mogelijk zijn op een van de manen van Jupiter / Saturnus, aangezien het niet helemaal naar beneden is.

In welk opzicht heeft het hebben van een magnetisch veld invloed op de atmosfeer van een planeet? Door de zonnewind af te buigen, kan het de hoeveelheid verloren waterstof en helium op grote hoogte verminderen, maar dit is zeker een zeer marginaal effect vergeleken met de zwaartekracht van de planeet (die de ontsnappingssnelheid bepaalt) en de atmosferische temperatuur (die de snelheid van atmosferische deeltjes bepaalt).
Nadat @JonofAllTrades planetaire fysica heeft bestudeerd, kunnen zonnewinden een planeet volledig van zijn atmosfeer ontdoen, waarbij een magnetosfeer de meeste (zo niet alle) bescherming doet.
Venus lijkt een sterk tegenvoorbeeld te zijn. Kunt u mij wijzen op instapmodellen die rekening houden met de relatieve invloed van zoninstraling, zwaartekracht, zonnewind, korstsamenstelling, enz.?
Ik begrijp het verborgen deel niet.Waarom zou het niet mogelijk zijn?De manen van Jupiter en Saturnus hebben geen eigen manen, maar Jupiter en Saturnus hebben meer dan 60 andere manen om mee te werken.
#3
+10
Mike Scott
2011-01-24 13:46:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ze konden niet eens op Mars werken - Robinson versnelde de tijdschalen met een paar ordes van grootte voor dramatische doeleinden.

Dit is discutabel. De waarheid is dat we niet echt weten wat de tijdschalen eigenlijk zouden zijn. We zijn niet eens in de buurt van die gegevens.
#4
+6
PearsonArtPhoto
2011-01-24 19:30:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dezelfde technieken zouden niet werken op een planeet, maar ze zouden wel kunnen werken op een maan van het buitenste zonnestelsel. Titan is natuurlijk al bedekt met een broeikasgas met een hogere druk dan de aarde, en het is niet bijzonder warm. Het kan sommigen helpen, maar het zou waarschijnlijk niet de ultieme oplossing zijn.

#5
+3
Omega Centauri
2011-01-30 08:35:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Gasreuzen zijn echt onmogelijk om de samenstelling van te veranderen. Ten eerste zijn ze enorm: tientallen tot honderden keren de massa van de aarde, en meestal waterstof. Elke gecreëerde zuurstof zou worden gecombineerd met de waterstof (en mogelijk andere elementen), en waarschijnlijk als regen / sneeuw uitvallen en verloren gaan in de lagere atmosfeer. In feite zijn de gassen waarschijnlijk convectief gemengd, dus je kunt je niet zomaar concentreren op een dunne laag met ongeveer de juiste temperatuur en druk en een redelijke netto massa, maar je moet de samenstelling van de hele planeet veranderen. Als je zoveel spullen tot je beschikking had, zou je zelf gemakkelijker een of meerdere planeten kunnen bouwen dan een gasreus proberen te veranderen.

Ik denk ook dat waterwerelden (met diepe oceanen) een serieus probleem zijn, voedingsstoffen zouden zinken de diepten in, die in een echte waterwereld honderden kilometers kunnen zijn. Tenzij een soort van geologische activiteit het door elkaar blijft halen (zoals platentektoniek dat doet op aarde), gaan alle verbindingen die bij voorkeur in sedimenten worden afgezet snel (op een geologische tijdschaal) verloren voor de potentiële biosfeer.

#6
+2
Angus Glashier
2011-02-07 20:43:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Als je echt enorme hoeveelheden energie had, zou je kunstmatige zonnen kunnen bouwen en vrijwel elke rotsblok kunnen bedekken met de gassen die nodig zijn om in leven te blijven, in ieder geval voor een tijdje. Het lijkt echter een hoop gedoe. Het heeft geen zin om een ​​hele planeet te terravormen als je tegen veel lagere kosten perfect leefbare koepels ter grootte van een stad kunt maken.

Immers, als we in een atmosfeer wilden leven, waarom zouden we dan de moeite nemen om de aarde achter te laten in de eerste plaats?

#7
+2
Robert Walker
2016-02-09 07:09:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik denk niet dat ze op Mars zouden werken. Ten eerste wordt de tijdschaal enorm versneld. De Mars-samenleving schat dat het duizend jaar zal duren voordat de lucht dik genoeg is om bomen te laten groeien en mensen kunnen overleven zonder drukpakken met een ademhalingsapparaat met gesloten systeem van het aqualung-type. En het kan duizenden, zelfs honderdduizenden jaren duren om in een zuurstofrijke atmosfeer te komen.

Koolstofdioxide is giftig voor mensen met een concentratie van meer dan 1% in de atmosfeer, zelfs met veel zuurstof. En het hangt ervan af of er genoeg CO2 is om de atmosfeer in een op hol geslagen broeikaseffect te laten gaan.

Het is helemaal niet duidelijk of er genoeg is. Voor een op hol geslagen effect heb je 10% van de atmosferische druk van de aarde nodig. Er is genoeg bekend voor 2% van de atmosferische druk op aarde.

De hoeveelheid energie die nodig is om droogijs te bevrijden is enorm. Ongeveer een miljard megaton energie om de atmosferische druk te verdubbelen of ongeveer negen miljard om tot de concentratie van 10% te komen waar een op hol geslagen kas zou kunnen opstarten.

Als je zoveel energie aan Mars levert, is dat een snelheid van verschillende megaton energie die je elke seconde moet leveren, allemaal om het droogijs te laten sublimeren - laat staan ​​het opwarmen, of het ijs, of de regoliet en alle verliezen in de ruimte negeren.

Zijn technieken zouden verscheidene ordes van grootte te weinig energie genereren om veel te doen aan het klimaat van Mars.

Dat is geen verrassing. Kijk naar de aarde. Er zijn miljarden mensen nodig die in auto's rijden en tientallen jaren kolen verbranden om een ​​verschil te maken voor de temperatuur van de aarde van één graad. En inderdaad, de "gemakkelijkste" manier om Mars op te warmen is waarschijnlijk door kunstmatige broeikasgassen te creëren met behulp van fluorieterts. Maar dat is nog steeds een megaproject. Het is elf kubieke kilometer fluoriet dat je nodig hebt om te ontginnen, en het vereist de output van 200 kerncentrales die een eeuw lang draaien, en alleen broeikasgassen maken als het enige dat ze doen met al die energie. En het werkt alleen als Mars voldoende CO2 heeft. En er kan onderweg veel misgaan.

De atmosfeer van de aarde is lang niet warm genoeg voor Mars, zelfs als je hem op magische wijze zou kunnen dupliceren op Mars. Als het je lukt om alle CO2 kwijt te raken en te vervangen door stikstof en zuurstof, haal dan de koolstof uit de atmosfeer zodat het ademend is - dan ben je vastbesloten om de niveaus van broeikasgassen voor de hele toekomst te verhogen om te voorkomen dat het zo wordt koud als Antarctica.

Zie voor de energiebehoefte mijn artikel: Why Nukes Can't Terraform Mars - Pack Less Punch Than A Comet Collision

Voor andere problemen zie mijn artikel: Trouble With Terraforming Mars

Mooi, gedetailleerd antwoord.Het is een beetje onduidelijk (vooral "Voor een wegloper heb je 2% van de aarde nodig." Van de aarde wat?) Maar over het algemeen niets dat niet kan worden gedaan in een eenvoudige bewerking.
#8
  0
Jersey
2013-07-23 02:21:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik denk dat een groot probleem het gebruik is van door de aarde verspreide planten en organismen om een ​​planeet te terravormen volgens onze specificaties. Ten eerste is de poging om zelfs maar één hemellichaam te terraformen in proportie titanisch; we ademen met 21% zuurstof, maar we kunnen overleven met 15. Dan is er de factor luchtdruk (14,7 psi) en temperatuur. Het verhogen van de luchtdruk is mogelijk niet haalbaar omdat de zwaartekracht te laag kan zijn voor een toename van de luchtdruk. Wat de atmosfeer betreft, zou de hoeveelheid zuurstof die nodig is om te veranderen om het percentage te verschuiven astronomisch zijn. Ik neem aan dat je zou kunnen beginnen met korstmos en bacteriën, iets met een zeer lage waterbehoefte, en misschien een kleine meteoor om een ​​van de poolijskappen van Mars te raken om een ​​opwarming van de aarde / nucleaire winterramp te veroorzaken. Het zou de temperatuur verhogen, het water doen smelten en regenwolken introduceren. Dat zou de luchtdruk kunnen verhogen (zij het met een laag percentage) en vervolgens aardse bacteriën en korstmossen kunnen introduceren om zuurstof te produceren, waarbij de mix van zuurstof-uitademing en vocht het percentage zou verhogen. Maar je praat een enorm volume. Ik kon niet eens raden over hoeveel miljarden ton of deeltjes per vierkante inch we het zouden hebben. Zo'n onderneming zou waarschijnlijk elke regering op de planeet failliet laten gaan.

Het 'kweken' van een inheemse levensvorm via genetica is misschien eenvoudiger, goedkoper en mogelijk levensvatbaarder. Er zijn bacteriën op Mars. Een beetje testen, wat aan de aarde gebonden DNA geïnjecteerd, en we zouden mogelijk een hybride / gemuteerde stam kunnen maken die de eerste stap van het leven begint. Het zou nog steeds een paar tijdperken duren voordat het levensvatbaar is, maar het is een gedachte.



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 2.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...