Domanda:
Come sarebbe possibile avviare il campo magnetico di Marte?
System Down
2013-10-15 03:04:17 UTC
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Saltando da questa domanda sulla terraformazione di Marte, come si mitigherebbe l'ostacolo principale, ovvero la mancanza di campo magnetico da parte di Marte? Esistono processi ipotetici che potrebbero riavviare il campo magnetico di Marte (supponendo che ne avesse uno in passato)?

Avresti bisogno di liquefare in qualche modo il nucleo esterno ... difficile trasformare tutto quel ferro fuso
Forse potremmo colpirlo con una roccia abbastanza grande ..
@agweber - Questo è certamente ciò che i geologi e gli astrofisici pensano che abbia fatto funzionare il nostro nucleo (e ci abbia dato la Luna). Onestamente, quando si sente parlare di quanto doveva essere andato bene nella prima infanzia della Terra per sostenere la vita, e quanto apparentemente è andato * molto * storto, è da meravigliarsi che siamo qui.
* "terraformare Marte, come si mitigherebbe l'ostacolo principale .." * Direi che l'ostacolo principale nel terraformare Marte è la gravità inferiore, non l'atmosfera (o la mancanza di). E per quanto riguarda l'atmosfera che viene spogliata da Marte, ho sentito che ci sono voluti più di * 100 milioni di anni. * Se gli abitanti non riescono a dirigere altre comete e altri oggetti su Marte per ricostituirlo in quel momento, sembra non avrebbero mai avuto la tecnologia. per lasciare la Terra in primo luogo.
@KeithS * "quanto apparentemente è andato storto" * Ho la sensazione che la luna sia una delle cose che 'è andata bene' nell'incentivare l'evoluzione sulla Terra. Vedi le mie riflessioni in [Luna Acceleration of theEvolution of Life on Earth] (http://1point1c.org/moonevo.html) ..
Giusto, ma se tu, come osservatore casuale circa un miliardo di anni dopo l'accensione del Sole, vedessi un oggetto delle dimensioni di Marte schiantarsi su una Terra in fase di raffreddamento, apparentemente annullando l'ultimo miliardo di anni di accrescimento planetario, immagino che in quel momento avresti pensato questa era una cosa molto brutta per la Terra.
È solo ora, circa 3,7 miliardi di anni col senno di poi, che vediamo questo evento alla luce di ciò che ha fatto per il pianeta; ha rimosso materiali di regolite più leggeri dalla Terra stessa per formare la Luna, lasciando che i materiali più densi si riaccrescessero in una Terra ri-fusa (e * ancora * raffreddata), e ha fatto cadere l'asse di rotazione del pianeta da una perpendicolare al suo piano orbitale, dandoci i nostri modelli meteorologici e le stagioni attuali (e una zona abitabile * molto * più ampia).
Vedo che la maggior parte di voi pensa che colpire Marte con una grande roccia funzionerebbe, ma in realtà quella roccia dovrebbe essere più grande della nostra Luna e potrebbe benissimo mettere in pericolo la Terra se le cose dovessero andare storte. Non temere, so come possiamo dare il via al nucleo morto di un pianeta, è lo scenario della vecchia sindrome della Cina che attualmente potrebbe accadere a Fukushima, abbiamo troppe scorie nucleari su questo pianeta, mandiamo tutto su Marte e ne creiamo uno sindrome della grande cina I nuclei lasciati nella stessa posizione si scioglierebbero, fino al centro dove c'è una buona possibilità di partenza
ing il nucleo. In ogni caso è meglio che lasciare questa sporcizia sulla Terra.
@Exchangemaster Se i _scorie nucleari_ fossero [fissili] (https://en.wikipedia.org/wiki/Fissile_material) non sarebbero considerati _waste_. Non ho idea di cosa stai parlando. Vedi _fission products by yield_ nel terzo grafico in [Wikipedia on Radioactive waste] (https://en.wikipedia.org/wiki/Radioactive_waste) e dimmi quale di loro ha un marcatore ƒ (fissile) accanto. Non ne vedo nessuno.
Se le nostre scorie nucleari fossero sufficienti a fondere il nucleo di Marte, sarebbe abbastanza caldo da rendere anche la Terra inabitabile. In realtà, avremmo bisogno di 10 ^ 18 volte più rifiuti nucleari di quanti ne abbiamo perché l'idea di @Exchangemaster funzioni.
@AndrewThompson 404 sul link alle tue riflessioni. Esiste un sito alternativo?
@Everyone No, quel sito non è in rete. Ho provato a inserirlo qui come risposta a una domanda che pensavo fosse correlata, ma non è stata ben accolta, quindi l'ho cancellata.
@Everyone The Wayback Machine è un bel sito. Produce questo collegamento: http://web.archive.org/web/20130815085304/http://www.1point1c.org/moonevo.html
Non ne hai bisogno. Se hai la capacità di terraformare Marte in scale temporali di interesse per una civiltà (es. 10, anche 100 di migliaia di anni, se sei _molto_ paziente), allora le scale temporali della perdita dell'atmosfera che hai costruito sono irrilevanti per te , che sono centinaia di _milioni_ di anni. Puoi facilmente rifornire se necessario. Anche se la tua civiltà sarà probabilmente finita da tempo quando sarà necessario.
Che dire della detonazione di bombe all'idrogeno nel profondo del nucleo di Marte?
Sette risposte:
#1
+28
Hash
2013-10-15 15:20:20 UTC
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Poiché la domanda afferma che la risposta può essere "ipotetica":

Poiché il nucleo di Marte non ha abbastanza calore per avviare il processo di convezione, possiamo praticare un foro nel nucleo solido e collegare loro a una fonte di elettricità e passano un'enorme corrente in modo che riscaldi ($ \ textrm {Heat} ~ = I ^ 2 * \ textrm {Resistance of core} * \ textrm {Time of crossing of current} $) il core fino a quando il nucleo si scioglie a causa del calore, quindi il processo di convezione diventa auto-sostenibile.

Un altro modo è colpirlo con un enorme asteroide (come ha detto agweber in un commento)

Invece di riscaldare nuovamente il nucleo, sarebbe possibile trasformare il nucleo di raffreddamento in un magnete permanente in qualche modo? Come un campo magnetico DAVVERO potente per allineare tutti gli atomi?
@ john3103 Il nucleo di Marte è fatto principalmente di ferro e il ferro può essere magnetizzato riscaldando ma è possibile magnetizzare il ferro con metodi non riscaldanti ma sono temporanei il momento magnetico diminuisce con l'aumentare del tempo
@Hash come potrebbe il processo di convezione diventare auto-sostenibile?
Possiamo usare quell'elettricità destinata al riscaldamento per generare solo un campo magnetico, come una serie di enormi elettromagneti? Potrebbe essere un modo efficiente per generare un campo magnetico?
#2
+25
Larry
2014-02-24 04:36:11 UTC
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Ci sono alcune ottime idee. Ciò richiede un approccio a risposta multipla. Questo non può essere risolto con un solo metodo. Non credo che la massa sia il problema (se) il nucleo di ferro è abbastanza grande rispetto alla massa complessiva del pianeta. Se questo è il caso, riavviare la mensola del camino è nella nostra tecnologia attuale. Potremmo essere in grado di raggiungere e iniziare a colonizzare il pianeta entro un decennio, ma questa non sarebbe più di una colonia dello 0,001% fino a quando non trasformeremo il pianeta. Quindi ci vorranno decenni per farlo e se non iniziamo ora, stiamo solo ritardando l'inevitabile. Propongo quanto segue, una combinazione delle idee proposte.

  1. Vai alla fascia degli asteroidi e prendi alcune rocce di buone dimensioni. Lanciali su Marte in modo che abbiano un impatto tangente. Questo non solo aumenta i gas serra e aumenta la temperatura atmosferica, ma inizia anche ad aumentare dolcemente la rotazione del pianeta. Molti di questi impatti posizionati e cronometrati correttamente possono fare quanto sopra.

  2. Una serie di cariche di forma nucleare posizionate correttamente piantate nella mensola del camino per assistere nel processo di fusione. Non abbastanza da causare effetti collaterali di lunga durata. Quanto basta perché la parte 3 funzioni.

  3. Mentre afferriamo le rocce, costruiamo una nuova luna per Marte. Posizionandolo in orbita per aumentare e stabilizzare le forze di marea su Marte. questo aiuterà a riscaldare il nucleo e mantenerlo fuso. Ci vorrà un po 'di stabilizzazione artificiale per mantenere la luna nuova in orbita fino a quando la gravità e le forze di marea non si raddrizzeranno abbastanza da mantenerla in posizione.

  4. Tutto questo potrebbe non essere ancora sufficiente per reggere indietro i venti solari. quindi potrebbe essere necessario uno scudo artificiale per rafforzare la schermatura magnetica attualmente esistente.

#3
+10
Everyone
2013-10-15 21:44:06 UTC
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Sì, questa è pura speculazione (+: (a parte il contenuto disponibile dai riferimenti web)

Wikipedia scrive per dire

Marte è il quarto pianeta dal Sole e il secondo pianeta più piccolo del Sistema Solare. Prende il nome dal dio romano della guerra, è spesso descritto come il "Pianeta Rosso" perché l'ossido di ferro prevalente sulla sua superficie gli conferisce un aspetto rossastro

L'ossido di ferro è comunemente noto come ruggine; in genere si verifica quando il ferro si ossida bene. Quindi, a seconda dell'ossidazione, può / non può essere ferromagnetico. Questa è una parte di esso.

L'altra parte è che tutto il Sistema Solare è immerso nel campo magnetico del Sole

"Il campo magnetico del sole si estende fino al bordo del sistema solare ", spiega Opher.

Supponendo che l'ossido di ferro esista in quantità adeguata sulla superficie di Marte (cosa che dovrebbe, visto che siamo in grado di discernere la via di uscita del colore qui !) ecco cosa farei

  • Deter il mio quanto ferromagnetico è l'ossido di ferro là fuori
  • Inventa un meccanismo per allineare tutto quell'ossido di ferro in una fascia circolare attorno alla superficie marziana da polo a polo
    • Lascia le ripetute carezze del campo magnetico di Sol magnetizzano la fascia (è così che magnetizziamo i rasoi da bambini comunque - sposta di nuovo il magnete sopra la lama del rasoio & di nuovo nella stessa direzione)
    • Questo ha il vantaggio che la ruggine è un si spera che il semiconduttore prevenga la smagnetizzazione quando la banda si allontana.
  • Se necessario
    • Riduci l'ossido di ferro in modo che è adeguatamente ferromagnetico affinché questo schema funzioni
    • Esegui il trapano nel Nucleo e collega lì la band (quindi mescola questo schema con la risposta di Hash)

Ancora (+: questo è ipotetico

La maggior parte della ruggine su Marte è Ruggine Rossa e la Ruggine Rossa non è magnetica. #Arrestato. Anche se il sole invia il suo effetto magnetico a tutto il sistema solare, dubito davvero che sia effettivamente un effetto abbastanza grande.
#4
+10
Niket
2014-01-26 14:45:09 UTC
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Secondo Wikipedia sulla definizione formale della teoria della dinamo, che a sua volta parafrasa La Terra come pianeta lontano, Vázquez et al .:

Ci sono tre requisiti per il funzionamento di una dinamo:

  1. Un mezzo fluido elettricamente conduttivo

  2. Energia cinetica fornita dal planetario rotazione

  3. Una fonte di energia interna per guidare i moti convettivi all'interno del fluido.

Tutte le condizioni sono già incontrato da Marte. Ma, se possiamo in qualche modo aumentare la velocità della sua rotazione, si osserverà un processo di convezione più potente a causa della maggiore energia cinetica e provocherà un'azione della dinamo simile a quella terrestre.

Ciò può essere fatto in tre modi:

  1. Colpendolo tangenzialmente con un grande asteroide o un numero di asteroidi più piccoli.

  2. Tirare con la fionda un corpo più grande di circa un quarto del massa di Marte intorno ad esso, aumentando la sua rotazione a causa dell'attrazione gravitazionale. Potrebbe essere ottenuto anche con un numero di asteroidi più piccoli, ma richiederebbe più tempo per aumentare sufficientemente la frequenza della sua rotazione.

  3. Dare a Marte una luna nuova di circa un quarto della sua massa abbastanza vicino da aumentare l'attrito dovuto alle forze di marea (attrito di marea), aumentando la temperatura all'interno del suo nucleo.

La maggior parte delle persone tende a pensare che la prima opzione sia la più semplice. Ma l'impatto di un asteroide potrebbe anche far sì che Marte lasci la sua orbita attuale, destabilizzando orbite di pianeti terrestri come la Terra, in orbite inferiori attorno al Sole.

Sono a favore della seconda opzione, come lo saremo noi in grado di catturare e riorbitare gli asteroidi nei prossimi decenni.

#5
+7
user5761
2016-03-23 20:37:33 UTC
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Quello di Marte ha un campo magnetico di flusso estremamente basso generato dal suo nucleo perché c'è pochissima convezione del suo materiale conduttivo del nucleo. Ciò è probabile perché il processo di fissione nucleare naturale nel nucleo si è arrestato. Quando si formano i pianeti diventano fusi, il che fa sì che i materiali costituenti si differenzino. Materiali più leggeri, ad es. i silicati gravitano sulla superficie, i materiali pesanti come il ferro affondano nel nucleo. Tuttavia, i materiali ultra densi, come l'uranio, finiscono nel centro assoluto del pianeta dove formano un georeattore, che è un reattore a fissione autofertilizzante a moderazione naturale.

http: // nuclearplanet. com / Herndon 's% 20Nuclear% 20Georeactor.html

Il calore di questo georeattore guida la convezione che crea la magnetosfera. Tuttavia, su Marte il georeattore sembra essersi fermato, presumibilmente perché ha esaurito il combustibile nucleare e materiali fertili adatti.

Quindi, per rispondere alla tua domanda, per avviare il campo magnetico di Marte avresti bisogno iniettare una quantità relativamente grande di materiali fissili e fertili nel nucleo. La convezione viene riavviata insieme al vulcanismo e al moto tettonico delle placche. Fortunatamente i gas piroclastici producono un'atmosfera e, quando si condensano, un oceano. Direi shake and bake terraforming tranne che credo che qualcuno abbia già quel marchio registrato ...

#6
+3
Aerothorn
2018-10-11 05:46:11 UTC
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Per quanto possa essere divertente iniziare a colpire Marte con grandi rocce, ci sono serie preoccupazioni riguardo a:

  1. detriti orbitali dopo il bombardamento.

  2. Distruzione di ogni possibile forma di vita residente che non è stata scoperta.

  3. Abitazione umana esistente. Sebbene Eminent Domain si applicherebbe sicuramente.

  4. Gli ambientalisti avrebbero un attacco.

Ovviamente sarebbero preferibili metodi meno catastrofici.

#7
+2
Aerothorn
2018-10-10 12:49:52 UTC
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MODIFICATO

Apparentemente la fisica accettata è cambiata e ora usiamo principalmente il modello di convezione per generare il campo magnetico planetario, non il modello della dinamo. Tuttavia, la differenza tra la crosta e la rotazione del nucleo e la circolazione dell'acqua salata devono avere un effetto aggiuntivo.

Si potrebbe perforare in profondità, vicino al mantello, in punti in cui la crosta è molto più sottile su Marte La nuova mappa gravitazionale suggerisce che Marte ha una crosta porosa. Una volta abbastanza vicino alla mensola del camino, riempire con materiale radioattivo e lasciarlo diventare critico, in teoria si scioglierebbe fino alla mensola del camino dove alla fine potrebbe arrivare al nucleo (e / o esplodere in vulcani sulla superficie se la tua matematica non riesce?). Se fatto abbastanza volte, il materiale radioattivo potrebbe riavviare la convezione. Aggiungi una luna di Cerere per assicurarti di farlo bene. Cerca di emulare fondamentalmente la luna terrestre: sistema su scala più piccola, perché funziona.

Cerere è il pianeta nano più vicino a Marte, a volte la sua orbita è abbastanza vicina. Utilizzare motori ionici posizionati equatoriali sui gimbal e H2O ottenuta localmente come massa di reazione. Consenti a Marte di catturare Cerere in un'orbita ravvicinata, il che potrebbe aiutare a indurre un campo magnetico. Cerere può essere spostato alla distanza orbitale ottimale a piacimento utilizzando gli stessi motori ionici. La materia proveniente da Cerere può essere trasferita su Marte tramite lo stesso motore ionico per il riscaldamento delle calotte polari e la generazione dell'atmosfera iniziale.

Geodinamo e convezione non sono modelli concorrenti, sono concetti completamente diversi. I geodynamos sono * guidati da * convezione.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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