Bulan es dan raksasa? Sedekat itu dengan matahari?
Sebagai seorang pembangun dunia, saya suka membuat tata surya dan terkadang ketika saya melihat ide yang menarik, saya bertanya-tanya apakah itu benar-benar berfungsi seperti itu? Untuk contoh yang menarik di sini adalah klip dari film Pandorum.https://www.youtube.com/watch?v=0xZm-hqIkQA
Sekarang jika Anda perhatikan di awal, wahana itu tampaknya melewati bulan es yang mirip dengan Europa, Enceladus, atau Triton dengan geyser tersebut. Namun, bulan es ini mengorbit di planet layak huni yang mirip Bumi, yang pada akhir film ditayangkan juga memiliki pantai tropis. Aneh, tapi mungkin hanya lubang plot lain untuk ditambahkan ke tumpukan untuk film tersebut.
Tapi kemudian terjadi lagi.
Sekarang jika dengan beberapa putaran takdir yang kejam Anda belum pernah mendengar tentang Persinggahan, periksalah, sungguh menakjubkan dengan karakter-karakter spektakuler yang membangun dunia secara mendetail dan sebuah cerita yang membuat Anda menginginkan lebih. Episode pertama di YouTube (https://www.youtube.com/watch?v=xlauJ06yqwc). Tetapi relevansi untuk pertanyaan ini berkaitan dengan tata letak salah satu tata surya terpenting di alam semesta ini, yang ditunjukkan di sini.
Jadi Anda tidak bisa tidak memperhatikan planet terdalam besar yang disebut Hadimus Yang digambarkan oleh wiki mereka sebagai raksasa es panas. Sekarang, raksasa es seperti Uranus dan Neptunus memiliki ciri-ciri yang lebih kecil dari sepupu raksasa gas mereka seperti Saturnus dan Jupiter dan memiliki susunan yang berbeda. Sementara raksasa gas pada dasarnya adalah hidrogen sepenuhnya, Neptunus Uranus memiliki beberapa hidrogen tetapi juga memiliki mantel yang terbuat dari air lumpur terkompresi dan amonia. Tapi apakah itu akan bertahan dari panas?
Sekarang sebelum saya menolak gagasan ini sebagai sedikit fantasi, kita harus mengakui bahwa alam semesta dapat dan telah menghasilkan hal-hal yang lebih aneh, seperti planet Gliese 436 ba yang benar-benar tertutup es yang menyala. (https://www.youtube.com/watch?v=b6g-bYB2Xmg). Jadi alam semesta terkadang bisa tampak kekhususan yang dirancang untuk futz dengan kepala kita.
Sekarang dengan semua yang dikatakan, satu hal yang ingin saya ketahui adalah: Apakah bulan dan raksasa es mungkin ada di dalam tata surya bagian dalam?
Jawaban
Tata Surya kita sendiri memiliki planet-planet kecil dengan inti es di sabuk asteroid utama (Ceres dan Vesta, tampaknya, paling tidak salah satu planet yang lebih besar), dan Mars, bahkan dengan atmosfer yang signifikan, cukup dingin sehingga es adalah yang utama. keadaan air di sana.
Sekarang, berikan efek rumah kaca yang kuat, dan cukup masuk akal untuk planet yang dekat atau tepat di luar orbit Mars memiliki bulan yang sebagian besar berupa es dengan selubung pelindung dari puing-puing atau lumpur beku, dan masih mengumpulkan dan menyimpan cukup panas matahari. hangat di permukaan - karenanya berpotensi memiliki iklim subtropis atau bahkan tropis dengan seperempat atau kurang dari insolasi yang didapat Bumi.
Untuk "Neptunus panas", Anda hanya membutuhkan Uranus. Inti Uranus sudah panas, namun tampaknya memiliki struktur internal yang hampir sama dengan Neptunus - atmosfer kaya hidrogen, tetapi dengan persentase air, amonia, dan organik dingin yang relatif tinggi, mantel "lumpur" air / es bertekanan amonia , dan inti berbatu kecil. Kecuali bahwa Uranus tampaknya masih memancarkan panas internal dari benturan yang membuatnya benar-benar miring. Jika tingkat panas itu, secara internal, membutuhkan jutaan atau milyaran tahun untuk memancar, planet dingin yang bermigrasi ke dalam akan membutuhkan kerangka waktu yang sama untuk memanas cukup untuk mengganggu mantel dan struktur inti. Atmosfer akan mengembang dengan panas - yang akan membuatnya menjadi penyekat yang lebih baik, memungkinkan radiasi matahari yang masuk untuk ditangkap dan diradiasikan kembali tanpa (sebagian besar) dilakukan lebih dalam ke planet ini. Sekarang, bulan-bulan es di sekitar "Neptunus panas" tidak terlalu banyak - bulan tidak dapat melakukan trik ini - tetapi bulan samudra dengan atmosfer sama sekali tidak mungkin, tergantung seberapa panas planet itu sebenarnya. Jika terlalu panas untuk menahan air di bulan-bulan, maka bulan-bulan tersebut sebagian besar akan berbatu, tentu saja, dan jauh lebih kecil dari bulan-bulan besar Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus dengan lapisan es (dan air) yang dalam serta kerak.
Snowball Earth adalah planet es bagian dalam Tata Surya. Hanya saja tidak seperti itu. Dan dilihat dari lokasi paling mirip Mars di Bumi, Mars mungkin pernah menjadi planet es juga.
Masalahnya adalah bahwa baik Bumi maupun Mars tidak pernah menjadi bulan yang mirip Europa, dan jika Bumi pernah cukup masif untuk dianggap sebagai Neptunus mini (sebenarnya bukan), itu terlalu panas untuk menahan massa ekstra itu.
Contoh kuncinya adalah Bumi, dan es Bumi bertahan sementara Bulan di Bumi bukan karena atmosfer Bumi. Tanpa atmosfer, semua air akan lepas ke luar angkasa setiap kali tidak membeku, dan pada akhirnya akan hilang (lihat juga: Mars). Meskipun Titan menunjukkan bahwa bulan es dapat memiliki atmosfer yang tebal, pemahaman saya adalah bahwa ini hanya berfungsi karena jaraknya dari Matahari, dan detail persis dari orbitnya di sekitar Saturnus. Tampaknya sangat tidak mungkin seseorang dapat menutupi Bulan Bumi dengan es dan lapisan nitrogen, tanpa keduanya dengan sangat cepat terbakar (sebagian es akan bertahan di kawah yang dalam, seperti yang terjadi saat ini, tetapi sebagian besar tidak akan).
Jadi untuk memiliki bulan es di Tata Surya, ia mungkin perlu lebih masif daripada bulan es yang kita kenal. Jika luminositas bintang sedikit lebih rendah, tidak ada salahnya. Dan bahkan kemudian, kemungkinan bulan akan melalui fase es dan lautan, karena geologi / situasi orbit / aktivitas matahari / dll.
Adapun raksasa es, kami telah menemukan exoplanet bermassa serupa dan komposisi serupa di zona layak huni bintang mereka. Istilah "raksasa es" agak membingungkan, karena tidak jelas berapa banyak es di Uranus dan Neptunus yang benar-benar padat membeku. "Es" adalah istilah aneh setelah Anda melepaskan diri dari "kristal H2O padat". Dan seperti yang telah ditunjukkan, jika Uranus menahan panas dari benturan yang menjatuhkan sistem pada sisinya, maka itu menunjukkan sejumlah isolasi termal dari lapisan luarnya. Sungguh, bagaimanapun, istilah "raksasa es" cukup baru dan kabur sehingga tampaknya menyebut Hadimus sebagai "raksasa es panas" belum tentu bergantung pada apakah amonia cair dapat ada di mantelnya atau tidak. Tetapi Uranus berpendapat bahwa itu bukan tidak mungkin.
Jadi untuk meringkas: bulan harus cukup besar untuk menahan atmosfer, dan raksasa mungkin akan baik-baik saja tetapi karakteristik nyaman yang mencurigakan seperti sejarah kemiringan dan benturan (atau ketiadaan) akan membantu. Mungkin bulan adalah mini-Mars yang ditangkap, yang mendapat manfaat dari medan magnet planetnya untuk membantu mempertahankan atmosfernya, dan karena itu esnya?
Tentu, itu bisa terjadi. Hanya bergantung pada banyak faktor. Jika kita melihat Tata Surya kita, Merkurius memiliki sisi es dan paling dekat dengan matahari. Dan kecil kemungkinannya sebuah planet yang sangat dekat dengan bintang induknya akan memiliki rotasi apapun, atau tidak akan terkunci pasang surut. Artinya planet dalam "paling" adalah setengah es.
Hal-hal menjadi berbeda saat planet menarik Venus dan berputar. Dalam hal ini, ya, itu tidak besar. Angin matahari akan menghapus segala bentuk atmosfer, yang menurunkan tekanan, yang menurunkan titik leleh es, yang berarti semua es dan air Anda akan hilang dengan cepat.
Tidak akan ada Europa Dalam, jadi bulan yang tertutup es, karena terlalu panas untuk es.
Dan jika planet Anda memiliki atmosfer yang sangat tebal, seperti Venus, Anda tidak akan mendapatkan es karena suhunya terlalu panas.
Namun, beberapa pengecualian aneh akan ada, di mana gravitasi, tekanan, rotasi, dan sebagainya kebetulan cocok dengan cara sempurna untuk menciptakan planet "es". Meski akan tetap panas sekali. Selain itu, planet seperti itu pasti besar karena gaya gravitasi yang dibutuhkan.