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Calculadora para terraformación
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David (Moralzarzal)
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Registrado: 06 Nov 2002
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Ubicación: Madrid

MensajePublicado: Mar 13 Abr 2004 16:16:53    Asunto: Calculadora para terraformación Responder citando

Interesante para simular las condiciones de un Marte con diferentes atmósferas. Si encontráis simuladores del mismo tipo ponerlos por aquí.

http://www.users.globalnet.co.uk/~mfogg/program2/TerraSim.html

Fuente: http://www.users.globalnet.co.uk/~mfogg/simul.htm
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chousas
Gaussian
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MensajePublicado: Mar 4 May 2004 01:47:00    Asunto: Responder citando

Muy interesante. He estado jugando un poco, y así a primera vista, y no sé hasta qué punto es fiable la calculadora, pero parece que se necesitarían ingentes cantidades de gases invernadero para calentar la superficie. Sería una tarea colosal.
Por cierto, si alguna vez se terraforma Marte...¿el nitrógeno de dónde se sacaría? Aunque quizá para hacer una atmósfera respirable no fuera muy necesario, la vida necesitará extraerlo de algún lado...
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saphojuice
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Ubicación: Long: 2º 06' E Lat: 41º 33' N (más o menos) Adivinar el planeta ya es cosa tuya

MensajePublicado: Mar 4 May 2004 03:54:51    Asunto: Responder citando

Antes de pensar en qué composición debería tener la atmósfera y cómo conseguir esa mezcla de gases, quizás habría que pensar de dónde "sacamos" la gravedad para mantener esa atmósfera sobre la superficie del planeta. Very Happy

Si no leí mal por ahí, Marte no es capaz de retener ni las moléculas de oxígeno que se puedan formar en su atmósfera. Primero habría que aumentar la gravedad de Marte (casi nada Laughing ).

Hasta otra.
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Borg
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MensajePublicado: Mar 4 May 2004 17:36:37    Asunto: Responder citando

A temperaturas soportables para los seres vivos, una atmósfera de oxígeno y nitrógeno suficientemente densa debería poder existir seguramente al menos durante decenas de miles de años o probablemente mucho más.

Aumentar la gravedad, claro, no es factible... jeje, al menos con la tecnología actual.
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MensajePublicado: Mar 4 May 2004 19:52:00    Asunto: Responder citando

La cantidad de gas que puede retener en su atmósfera un planeta no depende sólo de la gravedad. Por ejemplo Titán tiene un atmósfera muy densa a pesar de ser pequeño, pero esto es debido a las bajas temperaturas, de manera que los gases no tienen mucha actividad. Por otra parte, Venus tiene una atmósfera mucho más masiva que la de la Tierra, a pesar de tener gravedades similares.
Así que además de ver la gravedad hay que fijarse en la historia del planeta para ver por qué tiene la atmósfera que tiene. Seguramente Marte podría soportar una atmósfera más densa que ahora, pero en qué punto se estabilizaría no lo sé.
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chousas
Gaussian
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MensajePublicado: Mar 4 May 2004 20:19:00    Asunto: Responder citando

Ese era yo, se me pasó logarme Embarassed
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GuilleBaires
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MensajePublicado: Mar 4 May 2004 20:27:25    Asunto: Responder citando

jeje, esto me hizo acordar a un juego de pc que tenia cuando era chico, que si no mal recuerdo se llamaba SimEarth, jeejej, y habia que lograr la terraformacion de marte (y creo que otros planetas tambien)... y no era nada facil!!!
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saphojuice
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MensajePublicado: Mie 5 May 2004 01:06:46    Asunto: Responder citando

Vamos a especular un rato...

Si a -54ºC (aunque creo que debería ser -31ºC) lo máximo que puede retener el planeta (si es que es verdad que eso es el máximo que puede retener) es una atmósfera de CO2 de 6 o 7 mbar, no tengo muy claro que la temperatura en la que gases más ligeros, como N2 y O2, consiguan formar una atmósfera con una presión de pongamos 300 mbar (más o menos la presión que hay en el pico del Everest) sea lo bastante alta como para que el planeta sea significativamente más habitable.

En el caso de tener esa atmosfera nos ahorrariamos los tanques de aire para los espacios habitados (bastaría con calentar la atmósfera, que ya es mucho ahorro), pero el aislamiento debería ser igual de bueno debido a la temperatura, y los trajes para "salir fuera" igual de aparatosos que los necesarios en el Marte actual, porque la atmosfera, aunque químicamente respirable, no lo sería debido a la temperatura.

Por otro lado, esa atmosfera que puede durar varios miles de años, no se me ocurre que se pueda crear de golpe. Habría que crearla poco a poco, y habría perdidas durante todo ese período de formación. ¿La pérdida de masa del planeta podría ser significativa? o ¿El nitrógeno y oxígeno accesible a los organismos sería cada vez más escaso debido a que una parte significativa (creo yo) se perdería en el espacio, en vez de volver al suelo, y eso haría que no se renovase al nivel del suelo, y por lo tanto no habría ciclo? Quiero decir, que los organismos van usando el nitrógeno del suelo, pero en unos miles de años, el nitrógeno que había hasta pongamos un metro de profundidad del suelo, se acaba porque al ir convirtiendolo en gas, una buena parte de este se va escapando del planeta. Luego, estás a media terraformación, y tienes que labrar el planeta, para volver a poner nitrógeno al abasto de los organismos generadores de atmósfera. Los períodos de tiempo son completamente arbitrarios, pero me parece que es una situación probable.

En el caso de Venus, la atmosfera es más densa, teniendo este la "misma" gravedad, debido a su composición. Si aquí llueve agua, allí llueve ácido sulfúrico (^^), y una atmosfera con componentes más "pesados" nos sirve tan poco como una atmosfera demasiado ténue, la primera no nos sirve a nivel químico (nos podemos llenar los pulmones, pero de sustáncias "incómodas" de respirar Laughing ) y la otra no nos sirve por no haber "nada" que respirar.

En principio, Marte tuvo una atmosfera más densa en el pasado, ¿no?
Pero fué perdiendola, por el proceso que fuera, hasta llegar a la situación actual (y puede que siga la pérdida, no lo sé). ¿Por qué debería de haber recuperado capacidad de retención de atmosfera? Me parece estraño que un planeta vaya perdiendo y recuperando la capacidad para retener atmosfera. Aunque no tengo ni idea del tema. Smile

Hasta otra.
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chousas
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MensajePublicado: Mie 5 May 2004 02:50:56    Asunto: Responder citando

Para mantener agua l'iquida en superficie, como atestiguan los cañones y ahora parece que las pruebas de los rovers de la NASA mares, Marte tuvo que tener una atmósfera más densa, así que sin duda es capaz de retener más gas. Por qué lo perdió es otra cosa, habría que mirarse la dinámica atmosférica del planeta.
Creo recordar (mi física está un poco oxidada, así que excusadme si me equivoco) que la presión que ejerce un gas es independiente de su masa molecular. Es decir, un mol de CO2 y un mol de H2 en un metro cúbico tendrían la misma presión. En Venus hay 90 atmósferas a nivel de superficie, así que sí que retiene más cantidad de gas, es indudable (este razonamiento está hecho en base a lo dicho anteriormente, si alguien entiende de verdad de dinámica de fluidos, por favor aclare Wink ). Además la mayor parte de su atmósfera es de CO2, igual que Marte. De hecho Venus tiene la misma cantidad de N2 que la Tierra, y se cree que quizá en origen los 2 tuvieron la misma de CO2, pero el hecho de faltar mares y tectónica de placas en Venus, impidió su absorción por la hidrosfera y litosfera, así que se quedó en la atmósfera. Por cierto, terraformar Venus sí sería un reto, una cosa es poner gas, como en Marte, pero ¿sacarlo del planeta?
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saphojuice
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MensajePublicado: Mie 5 May 2004 11:27:09    Asunto: Responder citando

Eso de la misma presión tanto de CO2 como de H2 es verdad cuando la situación permite aplicar la equación: P . V = n . R . T
pero en este caso, V sería el volumen definido por el exterior de la superfície de Marte, es decir, el resto del Universo y la presión de gas sería uniforme en todo este Smile. Visto así, se ve que no podemos aplicar esta fórmula por la buenas.

Para serte sincero, debo reconocer que hasta ayer al mediodía yo habría respondido igual Very Happy, pero intenté calcular cual debería ser la Tº en Marte para que el tipo de atmosfera que tiene ahora generara una presión igual a la que ejerce la atmosfera terrestre en el pico del Everest (poniendola como límite inferior de presión que debe tener una atmósfera considerada respirable, hecho completamente arbitrario, pero para darle unas vueltas al asunto, bastaba) y buscando un poco desubrí una fórmula en un libro de física en la que no me había fijado nunca Razz , la fórmula barométrica (y que de hecho usa la calculadora de terraformación, creo), esta fórmula relaciona la presión de un gas (ideal) con la constante del campo gravitatorio, la temperatura, la altura dentro del campo y la masa del gas.

Y también encontré estos links:

Modelo:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/atmosi.html

Fórmula para la Tierra:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/atmosmet.html

Fórmula para Marte:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/atmosmrm.html

Mi intención era calcular la densidad del aire en el pico del Everest, para usarla como dato en la fórmula de Marte, junto a la de la presión, para conseguir la temperatura, pero hice ese cálculo y obtuve un resultado absurdo (+72 ºC) Embarassed así que tuve que continuar pensando en el problema (creo que un error está en pretender que la presión sea la misma en Marte que en el pico del Everest, porque lo que en realidad nos interesa es que la densidad sea la misma que en el Everest, pero la presión no tiene porque serlo, ya que como he dicho, y me he dado cuenta al escribirlo ahora Laughing , el campo gravitatorio afecta a la presión).

Bueno, a ver si más tarde soy capaz de encontrar resultado no disparatado.

Hasta otra.

P.D.: Porque claro, ahora solo puedo fijar la densidad, y eso hace que haya infinitos pares de valores de Tº y presión que cumplan la equación. Tengo que encontrar la manera de fijar la presión y así conseguir la Tº. ¿Alguna idea?
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Borg
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MensajePublicado: Mie 5 May 2004 19:29:17    Asunto: Responder citando

Veamos, todos los planetas (bueno, no sé si los gigantes gaseosos también, aunque en menor medida) van perdiendo atmósfera a lo largo de su historia. Siempre hay moléculas de gas que acaban alcanzando la velocidad de escape; en planetas muy grades esta pérdida es muy lenta, claro. La Tierra, si no recuerdo mal, pierde una cantidad de agua equivalente a una piscina olímpica todos los días (ya digo, si es que no recuerdo mal...), y eso sólo de agua, sin contar otros gases. Venus también pierde gas (comprobado por sondas orbitales) y por supuesto Marte sigue perdiendo atmósfera hoy en día. Se trata de un proceso continuo, pero en general muy muy lento, dependiente de la temperatura de la atmósfera, de si el planeta tiene campo magnético... por otra parte, los planetas también siguen acumulando materia hoy en día. La Tierra recibe varias toneladas de materia espacial cada día en forma de polvo, meteoritos... y supongo que pasa lo mismo con el resto de cuerpos. Posiblemente Marte pueda retener una atmósfera suficientemente densa durante esos miles de años sin problema, aunque la pérdida de atmósfera sea varias veces la de la Tierra, y su reposición seguramente no sería un problema irresoluble para una civilización que haya sido capaz de terraformarlo. Pienso que la creación de una atmósfera respirable superaría fácilmente en cantidad a la cantidad de atmósfera perdida, teniendo en cuenta además que lo que necesitamos son gases relativamente pesados (oxígeno y nitrógeno) cuya pérdida es en general más lenta. Y bueno, siempre habrá posibles soluciones a lo grande, como remolcar núcleos de cometa e impactarlos contra la superficie, lo cual añade materia de sobra para al menos unas décadas o seguramente siglos.

Vamos, que la pérdida de atmósfera es un proceso continuo y la cantidad de atmósfera actual depende tanto del ritmo de pérdida como de la cantidad de gas original como de la temperatura del planeta como de la cantidad de material inyectado en forma de polvo, meteoritos y cometas, y seguramente depende de la interacción entre la atmósfera y la superficie del planeta (si la superficie absorve más o menos gas, y en qué condiciones), la posible actividad biológica, la actividad solar y a saber qué más...

En cuanto a terraformar Venus, bueno, ¿para qué sacar el gas?, confinémoslo en la superficie, jeje... había propuestas que consistían en sembrar las nubes de Venus de microorganismos que consumirían el dióxido de carbono para ir atenuando así el efecto invernadero; el carbono se iría acumulando en superficie hasta que quedase una atmósfera más bien templadita y tal vez más tarde respirable. Bueno, la cosa era así, grosso modo, pero vamos, tampoco parece muy sencillo.

Saphojuice, para fijar la presión lo que necesitas es conocer el valor límite de presión al que los fluidos internos humanos hierven. Vamos, que no queremos una presión que al salir de nuestras casas reventemos poniendo todo perdido Razz
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MensajePublicado: Mie 5 May 2004 19:40:47    Asunto: Responder citando

Ya, pero el problema en Venus es que quedaría una capa de decenas de metros de compuestos carbonados...y no sería una solución muy elegante. Pero tienes razón, se ha propuesto eso.
A ver si miro después los enlaces, saphojuice, pero por lo pronto puedes tener en cuenta que una gran parte de la atmósfera se sitúa por debajo de una altura, y se podría obviar lo que haya por encima.
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MensajePublicado: Mie 5 May 2004 23:13:11    Asunto: Responder citando

Ya veo más probable que Marte pueda tener una atmósfera más densa, no contaba con el aporte de material al planeta desde el espacio, y también pensé en que, de hecho, Marte ya había mantenido, probablemente, una atmósfera de ese tipo durante varios millones de años, si tenemos en cuenta que esos cañones que tiene debieron de ser fruto de la erosión de rios (y que tuvieron que existir durante mucho tiempo para poder provocar esa erosión).

Voy a buscar por ahí a qué presión nos "hierve" la sangre. (^^)

Chousas, los enlaces se ven en un momento, son páginas didácticas de la NASA y no profundizan mucho en el tema.

Hasta otra.
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MensajePublicado: Jue 6 May 2004 01:42:47    Asunto: Responder citando

Ya he mirado los enlaces. A lo mejor lo que pasa es que las fórmulas están pensadas para las condiciones actuales de las atmósferas. En el momento en que éstas variaran harían falta otras, de la misma manera que hay diferentes ecuaciones para cada altura.
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Borg
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MensajePublicado: Vie 7 May 2004 18:57:28    Asunto: Responder citando

Para obtener el valor mínimo de la presión necesaria para que los fluidos no hiervan, supongo que podría hacerse la aproximación muy sencilla de calcular la presión a la que herviría agua a 36º C, la temperatura del cuerpo humano.

Pero se me ocurre que posiblemente hay otro factor relacionado con la presión para el cual el valor de presión debería alcanzarse antes, que sería la presión necesaria para permitir el intercambio de gases en los pulmones, vamos, la presión necesaria para respirar, y que seguro que es mayor que la presión mínima necesaria para no hervir.
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