Si colonizamos Titán, ¿cuánto tiempo tomaría usar el agua grande y disponible para crear un efecto invernadero y una atmósfera respirable?

Una vez se especuló que cuando el sol se convierta en una estrella gigante roja en cinco mil millones de años, se vuelva hasta tres mil veces más brillante que ahora y se expanda físicamente para tragar los planetas interiores, las lunas heladas de Júpiter y Saturno podrían volverse habitables. . Venus y la Tierra habrán sido tragados, y Marte será una ceniza, pero las lunas como Titán se encontrarán en la nueva zona habitable circunestelar del sol gigante rojo durante cientos de millones de años.

En esta visión, el Titán de Saturno bien podría convertirse en un planeta oceánico no muy diferente de la Tierra, distinguible principalmente por una gravedad mucho más ligera.

El problema con esta visión es que Titán tiene mucho hielo. La mayor parte de su corteza y manto están, de hecho, compuestos de un tipo de hielo de agua u otro. Proporcionalmente, mucho más de la masa de Titán es hielo que la de la Tierra.

Desafortunadamente, como se detalla en el documento de 2017 “Transición climática brusca de mundos helados de bola de nieve a invernadero húmedo o desbocado”, esta gran masa de hielo hace imposible un clima estable similar a la Tierra. Ars Technica hizo un buen trabajo al resumir el artículo.

Luego, el equipo incrementó gradualmente la luz que llegaba desde la estrella del planeta, probando diferentes tipos de estrellas: las estrellas más pequeñas y rojas producen luz que el hielo absorbe más fácilmente, lo que marcó la diferencia. Pero en todos los casos, el mundo permaneció congelado hasta que hubo más luz entrante de la que recibe la Tierra. Esto se debe a que el hielo en sí mismo es tan efectivo para reflejar la luz de vuelta al espacio que aumentar su intensidad no hizo mucha diferencia.

Sin embargo, cuando el hielo finalmente comenzó a derretirse, las cosas progresaron bastante rápido. La reflectividad de la superficie del planeta cayó dramáticamente, mejorando el calentamiento. Esto puso mucho vapor de agua en la atmósfera, y ese potente gas de efecto invernadero calentó aún más el planeta. Para la mayoría de los casos, esto coloca a los planetas en lo que se llama un “invernadero húmedo”. Aquí, el vapor de agua llega a la atmósfera superior, donde la luz de mayor energía de la estrella divide el agua en oxígeno e hidrógeno, que luego puede escapar al espacio. El planeta perdería toda su agua, aunque podría llevar más de mil millones de años hacerlo.

Los planetas más pequeños empeoran las cosas, ya que hay menos gravedad para mantener su atmósfera. Pero para ciertas estrellas (clases G y F), no importa el tamaño del planeta. El modelo muestra que todos irían a un invernadero desbocado completo, alcanzando temperaturas superficiales de más de 1,000 grados Celsius y hirviendo toda su agua superficial.

Europa y Encelado fueron los objetos estudiados en este documento, pero las otras lunas heladas masivas de Júpiter y Saturno — Ganímedes, Calisto y Titán — estarían sujetas a las mismas restricciones. Sería muy difícil para un Titán calentado de alguna manera quedar atrapado en la cúspide de caer en un ambiente de invernadero, y de hecho podría ser imposible.

Todos estos problemas se aplicarían a un proyecto de terraformación en Titán. La única ventaja que los hipotéticos terraformadores de Titán tendrían sobre el escenario del sol gigante rojo sería, presumiblemente, un control mucho más fino sobre la insolación que recibe Titán. ¿Podría haber un punto dulce, tal vez, suficiente insolación —dirigida a través de gigantescas matrices de espejos, supongo— para derretir a Titán pero no lo suficiente como para volcar a Titán en un efecto invernadero? Si las cosas empeoraran, supongo, los terraformadores de Titán podrían simplemente alejar algunos espejos y dejar que el planeta comience a congelarse nuevamente.

Me pregunto si valdría la pena hacer algo de esto. Incluso si Titán pudiera derretirse de alguna manera sin correr el riesgo de sobrecalentamiento del invernadero, este mundo sería un mundo oceánico relativamente inhóspito, con un fondo marino a cientos de kilómetros debajo de la superficie del océano y sin tierra en ninguna parte. ¿Sería un océano planetario tan profundo incluso un ambiente adecuado para la vida? Un Titán con una superficie sólida y una atmósfera criogénica podría ser más fácil de instalar.

¿Solo usando el agua? Nunca. Hace demasiado frío, y agregar más oxígeno no hará mucho para darle un efecto invernadero. El metano, que constituye aproximadamente el 5% de la atmósfera en Titán, es mucho mejor e incluso eso no puede calentar el planeta. Entre la espesa capa de nubes, su distancia del sol y el tiempo pasado a la sombra de Saturno, necesitas ser mucho más creativo.

Una sugerencia popular que surge mucho involucra una constelación de espejos gigantes en el espacio diseñados para concentrar la luz solar adicional en la superficie de la luna. Dependiendo de cuántos haya, podría elevar la superficie a niveles tolerables con relativa rapidez, como dentro de la vida útil de una sola generación, pero una vez que lo haya hecho, hay otros problemas. Primero, vas a tirar mucho más metano al aire primero mientras hierves los ríos y océanos de metano. Eso tendrá un impacto negativo en la transpirabilidad de la atmósfera. También aumentará enormemente el efecto invernadero y comenzará a derretir el hielo de la superficie, y hasta donde podemos decir, no hay nada más que hielo de superficie allí abajo. Será muy difícil establecer una colonia autosuficiente sin tierra para plantar una bandera o cualquier otra cosa.

Por contraintuitivo que parezca, Titán podría ser más fácil de vivir, ya que es posible que lo descongelemos.

Depende de cómo se hizo disponible el agua. No sé si Titan puede hacerse transpirable en absoluto.

Titán tiene un océano de hidrocarburos. El océano de hidrocarburos incluye metano líquido y otros hidrocarburos. La atmósfera contiene grandes cantidades de metano y agua.

El metano es un gas de efecto invernadero MUCHO más fuerte que el agua. Así que me imagino que si el efecto invernadero pudiera hacer habitable a Titán, ya lo habría hecho. Además, todos esos hidrocarburos serían tóxicos. Por lo tanto, liberar el agua realmente no ayudaría a hacerla habitable.

No llegué a donde pretendías obtener oxígeno. La atmósfera de Titán es principalmente una atmósfera reductora. Si liberas agua en la atmósfera, no contribuiría al oxígeno en la atmósfera de los titanes.

Hay bacterias que respiran metano en el planeta tierra. Sin embargo, ninguno de ellos vive a la temperatura del metano líquido. Entonces estas bacterias no podrían terraformar a Titán.

Asentando un planeta de hielo

Crear una atmósfera respirable contenida solo por la gravedad de un planeta es un desafío que requeriría grandes cantidades de energía. Además de derretir el hielo y disociar el agua en oxígeno y desterrar el hidrógeno para que no se restablezca rápidamente en el agua, probablemente también debamos aumentar la masa del planeta para mantener todo el desorden contenido.

Cavernas Derretidas

Tallar cavernas en el hielo es probablemente el medio para comenzar a establecer seriamente un planeta de hielo. Mantener cúpulas de hielo derretidas sobre las cámaras podría mantener la atmósfera contenida en las cámaras subglaciales.

Gas escapado

Si el gas escapado de las cámaras subglaciales permaneció en el mismo lugar que el planeta helado, entonces se podría formar una atmósfera con el tiempo. Y, tomaría mucho tiempo para que suficiente oxígeno llene la superficie confinada por la gravedad para crear una atmósfera respirable.

Pero entonces …

Si está estableciendo un Planeta de hielo, ¿realmente quiere una atmósfera? ¿Es un lastre para los viajes espaciales? Puede hacerlo porque proporcionaría frenado para las maniobras de aterrizaje. Pero entonces, la atmósfera podría agregar más variables en la planificación de la misión y luego agregar algo más de combustible podría resolver.

No creo que Titán pueda ser colonizado y terraformado de esta manera. Ciertamente no con ninguna tecnología actual o incluso futura conocida de la que haya oído hablar. Está demasiado lejos del sol para tener un efecto invernadero significativo allí, sin importar cuánto vapor de agua y otros gases de efecto invernadero se produzcan. Incluso si descubrimos cómo calentar el planeta, no veo ninguna superficie terrestre, todo agua.

Supongo que la única solución real de ciencia ficción es desarrollar un sistema de propulsión realmente futurista capaz de mover lunas enteras. Entonces supongo que podríamos mover la luna entera en órbita alrededor, digamos Marte o incluso la Tierra. ¡Entonces deberíamos calentarnos rápidamente!

Tecnología actual sabia … Siglos, tal vez un milenio.

Con nanotecnología altamente avanzada y fusión nuclear en funcionamiento para impulsarla … Años, algunas décadas como máximo.

Pero incluso antes de eso. Necesitaríamos tener la tecnología para viajar allí rápidamente. No viajar por un año o más. Pero en horas o días.

Después de todo, dicha operación necesitaría un suministro constante de personal, tecnología y materiales para construir nuevas infraestructuras a medida que Titán comenzara a cambiar.

Dudo mucho que eso suceda pronto.

Titán está muy frío y muy lejos del sol. No está en la zona de Ricitos de Oro.

Tendremos que construir una gran variedad de paneles solares, con una superficie de 10 a 30 veces mayor que la superficie de Titán. O espere hasta que el Sol se convierta en un gigante rojo dentro de cuatro o cinco mil millones de años.

Zona habitable circunestelar – Wikipedia

Eso sería difícil, ya que Titán está hecho de hielo. Elevar la temperatura a niveles habitables esencialmente transformaría a Titán en un mundo oceánico.

No puedes transformar un planeta o una luna de esa manera. Le tomó miles de millones de años llegar al punto en que vivimos ahora. ¿Qué te hace pensar que podríamos hacerlo más rápido?

Si pudieras viajar en el tiempo a los días de los dinosaurios, podrías sobrevivir, sí, pero estarías sin aliento constantemente. Retrocede unos años más y no podrías respirar en absoluto.

Se necesita ese tipo de tiempo para crear nuestro tipo de atmósfera.

More Interesting

¿Qué pasaría si la temperatura de la tierra se duplicara?

Si tuvieras 10 años antes de que un asteroide causara un impacto devastador con la Tierra, y pudieras hacer cualquier cosa para salvar el planeta, ¿qué harías?

¿Puedes encontrar un meteorito aquí en la Tierra?

En un año, ¿en qué fecha el Sol se acerca mucho a la Tierra?

¿Sería técnicamente posible mover la Tierra fuera de su órbita con una enorme nave espacial y lazo? ¿Cuál sería la física involucrada en tal hazaña y podría alguna vez hacerse en el futuro?

¿Cuál es el lugar más profundo de la Tierra?

¿Se supone que debemos asumir que el planeta en el que GOT tiene una órbita extremadamente elíptica (lo que provoca temporadas más largas)?

¿En qué dirección gira la Tierra?

¿Se puede observar la luz infrarroja antes de que llegue a la tierra para ser absorbida en el modelo actual, o solo se ve venir de la tierra?

¿Qué pasaría si un solo átomo de temperatura (cercana) máxima golpeara la Tierra?

¿Por qué New Horizons no está diseñado para aterrizar en Plutón?

¿Existe incluso una pequeña posibilidad de que el clima de la Tierra se vuelva loco en un futuro cercano, volviéndolo inhabitable, como Venus, en un efecto invernadero desbocado?

Al tener una masa mayor, ¿por qué la Tierra no atrae a la luna por su atracción gravitacional?

¿Cuáles son los diversos factores de los que depende el valor de g en cualquier lugar de la tierra?

¿En qué partes de la Tierra existe nuestro mundo? ¿Es principalmente la parte norte o toda la Tierra?