Водяной спутник

[xd]

Вот при надувании велосипедной камеры она становится чуть теплее, чем до надувания. Это благодаря давлению воздуха в ней.

Физику в школе прогуливали, да? \(P V = \nu R T \)

[Kweni]

Может сначала нафантазируете механизм его образования?

По-моему, это всё равно что требовать механизм образования абсолютно чёрного тела или механизм образования идеального газа.
Причём, в Солнечной системе есть спутники, состоящие преимущественно изо льда, например, Тефия, для которых чисто ледяной спутник может служить удобной моделью. Поэтому совершенно непонятна повышенная агрессивность в этой теме. А сам вопрос темы простой, и для ответа на него нужно лишь посмотреть на фазовую диаграмму состояния воды.

[Носец]

Судя по диаграмме фазовых состояний, в центре спутника при высоких давлениях и температурах как раз должно быть ядро из сверхкритической воды. Чисто умозрительно околоцентральные части спутника должны быть весьма горячими, примером чего является жидкое внешнее ядро Земли. Уж на что теплоустойчивое (состоит преимущественно из железа), но всё же ядро частично жидкое от огромных температур. Полагаю, что такой пример можно считать прецедентом для водяного спутника. А насчёт давления - вполне очевидно, что жидкий водный океан громадной глубины будет порождать громадные же давления. Из совокупности этих факторов как раз получается, что ядро водяного спутника будет состоять из сверхкритической воды.

[Скеп-тик]

вполне очевидно, что жидкий водный океан громадной глубины будет порождать громадные же давления. Из совокупности этих факторов как раз получается, что ядро водяного спутника будет состоять из сверхкритической воды.

Про силу тяжести забыли. На Эцеладе, славном своими гейзерами, глубины 10-25 км по давлению соответствуют земным 600-800 метрам. Так что для огромадных давлений вам нужна полноценная планета.

[Носец]

Но Энцелад же ничтожен своими размерами. В вопросе же описывается соразмерный Меркурию спутник, то есть вполне планетного размера. В Солнечной системе одним из подобных по величине спутников является Каллисто.

[Скеп-тик]

Чешем непарным копытом за ухом, заглядываем в Вики, видим, что ускорение свободного падения на Каллисто равно 0,126 "жи",  следует, что литр воды там весит 126 грамм. Из чего делаем заключение, что 1 атм давления там создает столб воды в 79,3 метра. Делим радиус Каллисто (2410 км) на такой столб, и получаем не огромадные, а просто большие 31 тыс атм. что в 30 раз больше, чем на дне Марианской впадины. Надеюсь, состояние воды при таком давлении найдете сами 

[Ly_S]

Но Энцелад же ничтожен своими размерами. В вопросе же описывается соразмерный Меркурию спутник, то есть вполне планетного размера. В Солнечной системе одним из подобных по величине спутников является Каллисто.

Как может образоваться такой спутник?

[Интересующийся Дед]

ускорение свободного падения на Каллисто равно 0,126 "жи",  следует, что литр воды там весит 126 грамм. Из чего делаем заключение, что 1 атм давления там создает столб воды в 79,3 метра. Делим радиус Каллисто (2410 км) на такой столб, и получаем не огромадные, а просто большие 31 тыс атм. что в 30 раз больше, чем на дне Марианской впадины.

Так просто? Но у меня два вопроса-уточнения.

Первый. Чем глубже от поверхности, тем меньше ускорение свободного падения. В центре – ноль. С учётом этого насколько меньше будет давление столба?

Второй. В то же время у центра от поверхности будет уже не столб, а усеченный конус. Так? То есть, если давление есть отношение силы к площади, то это как учитываете?

Очень интересно, каково будет “итого” с учётом этих двух факторов?

[CADET]

Недра планет и спутников горячие не потому, что там "высокое давление". А потому, что они подогреваются радиоактивным распадом нестабильных изотопов. Чисто водяной спутник за время в десятки миллионов лет охладится и станет чисто ледяным. Нечему его изнутри подогревать.

[Скеп-тик]

Очень интересно, каково будет “итого” с учётом этих двух факторов?

Практически - то же самое. Судя по профилю изменения ускорения свободного падения для Земли, то оно сначала растет примерно до середины радиуса  (достигая 10,4 м/сек² на глубине 2900 км), а потом практически линейно падает до нуля в центре. Если приплюсовать сжимаемость воды (рост плотности с глубиной), ну, получим 25 тыс атм для Каллисто - тот же лапоть.
Что касается конуса, то Паскаль еще в школьные годы доказал (не в свои, а наши школьные годы), что давление не зависит от формы вышележащего столба, а только от его, столба, высоты (не путать с весом наполненного сосуда).

[Okub62]

... Очень интересно, каково будет “итого” с учётом этих двух факторов?

Второй фактор, полагаю, лучше убрать. Уже опередили, да ладно.
И это, приливные силы не смогут как-то подогреть "водяной спутник"?

[W.Gliese]

Недра планет и спутников горячие не потому, что там "высокое давление". А потому, что они подогреваются радиоактивным распадом нестабильных изотопов. Чисто водяной спутник за время в десятки миллионов лет охладится и станет чисто ледяным. Нечему его изнутри подогревать.

Не только. А что на счёт Европы? У нас там море-море океан глубиной >100 км. Вероятно, он не замерзает благодаря приливным силам, периодические изменения которых вызывают деформацию спутника и, как следствие, нагрев его недр. Так что не обязателен термояд...

[Носец]

Кроме того, ледяная кора не противоречит атмосфере из водяных паров, Энцелад тому пример. А меж тем именно водяные пары считаются одними из самых сильных парниковых газов. То есть чисто теоретически тепло будет не так просто уходить в космос. Вот только не вполне понятно - сможет ли соразмерный Ганимеду водяной спутник удержать плотную атмосферу?

[Интересующийся Дед]

Очень интересно, каково будет “итого” с учётом этих двух факторов?

Практически - то же самое. Судя по профилю изменения ускорения свободного падения для Земли, то оно сначала растет примерно до середины радиуса  (достигая 10,4 м/сек² на глубине 2900 км), а потом практически линейно падает до нуля в центре. Если приплюсовать сжимаемость воды (рост плотности с глубиной), ну, получим 25 тыс атм для Каллисто - тот же лапоть.

С точностью лапотя – вполне устраивает. Спасибо.

Что касается конуса, то Паскаль еще в школьные годы доказал (не в свои, а наши школьные годы), что давление не зависит от формы вышележащего столба, а только от его, столба, высоты (не путать с весом наполненного сосуда).

Было дело, отлично помню и профессионально с этим постоянно имел дело (от 0,1 ата до 26 ата + до 30 метров столба). Но это на поверхности Земли только высота столба, и ничего другого.
А здесь шар, и векторы сил-то как складываются? Право, мне это не попадалось. Но коли и в этом случае играет роль только высота столба, вопрос снят.

“Век живи, век учись – всё равно…” © (шутка)

[CADET]

Не только. А что на счёт Европы? У нас там море-море океан глубиной >100 км. Вероятно, он не замерзает благодаря приливным силам, периодические изменения которых вызывают деформацию спутника и, как следствие, нагрев его недр. Так что не обязателен термояд...

Не "термояд", а радиоактивный распад элементов. Это немного разные вещи. И Европа не пример, слишком велика плотность этого спутника, у неё явно имеется металлическое ядро и, по-видимому, мантия. Так, что калия, тория и урана для разогрева гипотетического океана хватает и без приливного разогрева.

[W.Gliese]

Не только. А что на счёт Европы? У нас там море-море океан глубиной >100 км. Вероятно, он не замерзает благодаря приливным силам, периодические изменения которых вызывают деформацию спутника и, как следствие, нагрев его недр. Так что не обязателен термояд...

Не "термояд", а радиоактивный распад элементов. Это немного разные вещи. И Европа не пример, слишком велика плотность этого спутника, у неё явно имеется металлическое ядро и, по-видимому, мантия. Так, что калия, тория и урана для разогрева гипотетического океана хватает и без приливного разогрева.

Забавно! Вспомнил пост, не помню где именно я читал этот бред, по-моему на хабре... Не суть... Вообщем там автор утверждал, что на спутниках Плутона кипит жизнь. Он свято верил, что по аналогии с системой спутников Юпитера, которые пусть и не только, но приливным воздействием тоже подогреваются, система спутников Плутона, из тех, что поменьше, тоже разогревается, и получается у нас за миллиарды километров от солнца, такие своеобразные Европы в миниатюре. По-моему, учитываю отношение массы плутона к массе и размеру даде самых небольших из известных на сегодняшний день его спутников, это абсолютнейший бред! Мы ведь даже не знаем состав этих спутников! Или нет...🙉🙉🙉

[xd]

Жизнь на спутниках Плутона - это утверждение из разряда чайника Рассела. А пока человечество проверит - то либо ишак сдохнет, либо эмир окочурится.

[AlAn]

Было дело, отлично помню и профессионально с этим постоянно имел дело (от 0,1 ата до 26 ата + до 30 метров столба). Но это на поверхности Земли только высота столба, и ничего другого.
А здесь шар, и векторы сил-то как складываются? Право, мне это не попадалось. Но коли и в этом случае играет роль только высота столба, вопрос снят.

Земля, как известно - плоская и покоится на трёх слонах...

[Valenock]

Но коли и в этом случае играет роль только высота столба, вопрос снят.

Как это снят? Хотелось бы узнать какое давление внутри жидкого шара, P=f(r,p,M), где r - расстояние от центра, p - плотность, М - масса объекта, жидкость не сжимается. Может кто знает, что б самому в интригалы не углубляться.

[Интересующийся Дед]

Было дело, отлично помню и профессионально с этим постоянно имел дело (от 0,1 ата до 26 ата + до 30 метров столба). Но это на поверхности Земли только высота столба, и ничего другого.
А здесь шар, и векторы сил-то как складываются? Право, мне это не попадалось. Но коли и в этом случае играет роль только высота столба, вопрос снят.

Земля, как известно - плоская и покоится на трёх слонах...

Спасибо…, не знал.
И чему же равно давление в центре водяного спутника? Трём китам?