Có thể sao Thiên Vương có bề mặt rắn do thành phần bên trong và thiếu nhiệt bên trong?

Jan 26 2021

Sao Thiên Vương là hành tinh thứ bảy tính từ Mặt trời. Nó được phân loại là Người khổng lồ băng, không giống như Người khổng lồ khí, chẳng hạn như Sao Mộc hoặc Sao Thổ, được cấu tạo chủ yếu từ các nguyên tố nặng hơn Hydro hoặc Heli.

Sao Thiên Vương được coi là có một lớp phủ làm từ "đá" là chất lỏng siêu tới hạn (Nước, Amoniac và Mêtan), bên dưới bầu khí quyển được tạo thành từ phân tử Hydrogen, Helium và Methane.

Một trong những đặc điểm nổi bật của Sao Thiên Vương, bên cạnh độ nghiêng trục của nó, là sự thiếu nhiệt bên trong đáng kể của nó, đến mức nó không tỏa ra nhiều nhiệt hơn so với lượng nhiệt mà nó nhận được từ mặt trời. Nhiệt độ ghi lại tại thời điểm nhiệt đới là 49 độ K, khiến sao Thiên Vương trở thành hành tinh lạnh nhất trong hệ mặt trời.

Điều này khiến tôi tự hỏi, điều gì sẽ xảy ra nếu (vì chúng tôi chưa bao giờ gửi một tàu thăm dò bên trong bầu khí quyển của Sao Thiên Vương), nhiệt độ tại điểm mà bầu khí quyển nhường chỗ cho lớp phủ băng giá chỉ tăng lên 200-230 K? (Hay chúng ta thực sự có bằng chứng loại trừ khả năng này?)

Ở các nhiệt độ đó, nước vẫn ở trạng thái rắn không phụ thuộc vào áp suất. Vì vậy, tôi bắt đầu suy nghĩ về việc liệu có khả năng sao Thiên Vương có thể có một lớp vỏ rắn làm từ băng nước, có thể nổi trên một lớp phủ làm từ chất lỏng siêu tới hạn (trong trường hợp nước, băng có mật độ nhỏ hơn nước siêu tới hạn nếu tôi ' m không sai?). Lớp vỏ này có thể có amoniac lỏng trên đó sẽ có chu trình riêng giống như nước trên Trái đất.

Tôi đang tìm cách tạo Ấn tượng nghệ sĩ và tự hỏi liệu môi trường mà tôi đang nghĩ đến này có thực sự khả thi khi chúng ta có kiến ​​thức về khoa học hành tinh, hay trí tưởng tượng của tôi đang đi quá xa?

Trả lời

2 Willk Jan 26 2021 at 22:20

Tuyết dày.

Ở gần bề mặt, bầu khí quyển hydro của Sao Thiên Vương chịu áp suất cao, và do đó, mặc dù rất lạnh, bầu khí quyển dày đặc có thể chứa một lượng hợp lý nước dạng khí, amoniac, ankan và hydro sunfua.

Lượng khí quyển có thể giữ thay đổi theo mùa và nhiệt độ. Khi mùa đông đến, bầu không khí làm mát có ít khả năng giữ các chất "hòa tan" hơn và những chất này kết tủa dưới dạng rắn: tuyết.

Mùa đông bắt đầu có nghĩa là tuyết rơi dày trên Sao Thiên Vương và gió lớn tạo ra những đợt dịch chuyển ngoạn mục. Vào mùa hè, sự trôi dạt thoái lui, thăng hoa trở lại bầu không khí ấm áp.

Bản thân những hạt băng trôi này không có màu nhưng nó không có màu đen và trắng trên bề mặt của Sao Thiên Vương. Các trôi phát sáng với điện tích. Tác động của gió trên tuyết tạo ra các điện tích khổng lồ trong bầu khí quyển khô cằn nhưng tính dẫn điện kém của các loại đá tinh khiết khác nhau có nghĩa là việc tìm ra đường xuống đất cho các điện tích này là điều không thể. Thay vào đó, điện tích tái cân bằng với khí quyển. Các đỉnh nhọn của tuyết tạo ra ngọn lửa St Elmo, trong khí quyển hydro tạo ra các sắc thái của hoa oải hương, hồng và đỏ tươi.

1 M.A.Golding Jan 27 2021 at 11:32

Có thể là một ý tưởng hay nếu chỉ có một số đảo nhỏ nổi rắn trong bầu khí quyển của Sao Thiên Vương, mà một tàu thăm dò không gian cố gắng hạ cánh một hòn đảo, thay vì một bề mặt rắn trên toàn bộ hành tinh.

Trong EE Smith's Triplanetary , Amazing Stories , Jan - April 1934, và First Lensman (1950) Bốn cuộc chiến với JOvians được đề cập đến. Đề cập đến các điểm bám của Sao Mộc Bắc Cực khiến tôi tự hỏi liệu có nên tồn tại một Đảo nổi khổng lồ trong bầu khí quyển Jovian trên Bắc Cực trong loạt phim Lensman hay không .

http://www.isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?1918374[1]

http://www.isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?1198[2]

Tôi tin rằng vết đỏ lớn trên Sao Mộc từng được lý thuyết là một hòn đảo rắn khổng lồ trôi nổi trong khí quyển. Và có thể hợp lý hơn khi Sao Thiên Vương có một đặc điểm khí quyển nhỏ hơn bất kỳ đặc điểm khí quyển nào đã được nghiên cứu và cho thấy là bão, đó là một dạng đảo nổi rắn chắc nào đó, hơn là được bao phủ hoàn toàn bởi một lớp vỏ rắn. Vết đen Thiên Vương tinh được cho là một cơn lốc xoáy dài khoảng 1.300 km x 2.700 km. Vì vậy, bất kỳ tính năng nào trên Sao Thiên Vương chưa được chứng minh là một cơn bão có thể sẽ nhỏ hơn nhiều so với Vết đen Thiên Vương tinh, nhưng có thể đủ lớn để có những thứ thú vị trên đó.

Phần hai: Một số câu chuyện khoa học giả tưởng với bề mặt rắn trên các hành tinh khổng lồ.

Đã có một vài câu chuyện khoa học viễn tưởng ban đầu trong đó các hành tinh khổng lồ Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương, có bề mặt rắn.

Ví dụ, "Hành tinh nghi ngờ" của Stanley G. Weinbaum, Những câu chuyện đáng kinh ngạc , tháng 10 năm 1935. Lấy bối cảnh trên Sao Thiên Vương.

http://www.isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?47540[3]

Một câu chuyện khác là "We also Walk Dogs" của Robert Heinlein, Tạp chí khoa học viễn tưởng đáng kinh ngạc , tháng 7 năm 1941, trong đó đề cập đến những người đàn ông thông minh sống trên bề mặt rắn.

http://www.isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?46427[4]

Trong "Không phải cuối cùng!" Của Isaac Asimov, Khoa học viễn tưởng đáng kinh ngạc , tháng 10 năm 1941 và "Chiến thắng không chủ ý", Câu chuyện siêu khoa học , tháng 8 năm 1942,

http://www.isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?46442[5]

http://www.isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?44199[6]

Người Jovians sống trên bề mặt rắn đã được miêu tả.

Trong tác phẩm viễn tưởng khoa học đáng kinh ngạc " Cây cầu " của James Blish , tháng 2 năm 1952, một cây cầu dẫn đến không có nơi nào được xây dựng trên bề mặt rắn của Sao Mộc. Thật kỳ lạ, Blish đã đặt ra cụm từ "khí khổng lồ" vào năm 1952, và do đó lẽ ra phải nhận thức được sự thiếu vắng bề mặt rắn trên Sao Mộc.

http://www.isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?55942[7]

Trong "Gọi tôi là Joe" của Poul Anderson, Khoa học viễn tưởng đáng kinh ngạc , tháng 4 năm 1957, một bề mặt rắn trên Sao Mộc được mô tả.

http://www.isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?55693[8]

Và tôi không thể không nghĩ rằng đó là một trong những câu chuyện khoa học viễn tưởng hay cuối cùng mô tả bề mặt rắn trên các hành tinh khổng lồ. Chắc chắn ngày càng nhiều sách thiên văn phổ biến bắt đầu mô tả các hành tinh khổng lồ như không có bất kỳ bề mặt rắn nào khi Cnetury thứ 20 diễn ra, khiến những người hâm mộ khoa học viễn tưởng ngày càng khó chấp nhận những bề mặt rắn như vậy trong các câu chuyện.

© Copyright 2021 - 2022 | vngogo.com | All Rights Reserved