Frage:
Könnten Jupiters Gezeitenkräfte zur Energieerzeugung genutzt werden?
System Down
2013-10-30 04:10:53 UTC
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Nehmen wir an, wir haben eine Kolonie auf Europa (oder wirklich jedem anderen Jupiter-Mond). Jupiter übt viele Gezeitenkräfte auf seine Satelliten aus. Könnte diese Kraft genutzt werden, um Energie für unsere Kolonisten zu erzeugen?

Es gibt ein kleines Problem damit, dass Europa mit Jupiter in Verbindung gebracht wird, aber das heißt nicht, dass es unmöglich ist.
Einer antworten:
TildalWave
2013-10-30 11:22:44 UTC
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Wir wissen nicht genau, wie sich die Gezeitenenergie, die Europa aus seiner Umlaufbahn um Jupiter erhält, genau auf seine Oberflächen- oder Untergrundaktivität überträgt. Daher wäre es schwierig, über mögliche Kraftwerkstypen zu spekulieren Das könnten wir zur Erzeugung elektrischer Energie einsetzen, aber die Umlaufbahn Europas wird aufgrund der Resonanz mit den anderen galiläischen Monden, insbesondere den , elliptisch gehalten ( Exzentrizität der Umlaufbahn von 0,0094) Io und Ganymed, die sich in niedrigeren und höheren Umlaufbahnen als Europa befinden:

Io-Europa-Ganymede Laplace resonance

Die Laplace-Resonanz von drei galiläischen Monden. Die Verhältnisse in der Figur beziehen sich auf Umlaufzeiten. (Quelle: Wikipedia) sup>

Dies führt zu einer enormen Anziehungskraft, die aufgrund der Librationseffekte nicht mit der Oberfläche Europas synchronisiert ist. obwohl Europa tidal an Jupiter gebunden ist. Wenn dies schwer vorstellbar ist, sehen Mondlibrationen beispielsweise so aus:

Tidal locking of the Moon with the Earth

Mondlibrationen in Längen- und Breitengraden über einen Zeitraum von eins Monat (Quelle: Wikipedia) sup>

Diese Laplace-Resonanz des Io-Europa-Ganymed-Systems jovianischer Monde (ihre Beziehungssperre ist beschrieben durch $ \ Phi_L = \ lambda_ {Io} - 3 \ lambda_ {Eu} + 2 \ lambda_ {Ga} = 180 ° $, wobei $ \ lambda $ mittlere Längen der Monde sind), Zusätzlich zur Umlaufbahnneigung eines kleinen Europas in Bezug auf die Jupiter-Äquatorebene (0,470 °) führt dies ebenfalls zu einer relativ geringen Umlaufbahnexzentrizität, die jedoch ausreicht, um Gezeitenausbuchtungen, Gezeitenschlepp und Drehmoment zu verursachen (siehe Wikipedia-Seite zu Gezeitenverriegelungsmechanismen) zur Beschreibung), die sich in Wärmeenergie umwandeln und Europa zu einem geologisch aktiven Körper machen.

Beobachtungen des Galileo-Raumfahrzeugs haben gezeigt, dass die Oberfläche von Europa frische Risse bildet und eine schwache Ionosphäre aufrechterhält, die ständig nachgefüllt werden muss, um nicht durch Strahlungsdruck weggeblasen zu werden. Wir wissen also mit Sicherheit, dass Europa über dynamische Prozesse verfügt, die zu einer nutzbaren, leicht in geothermische Aktivität umwandelbaren geothermischen Aktivität führen können, möglicherweise in Form von hydrothermalen Entlüftungsöffnungen am Meeresboden, wie einige Theorien vermuten lassen, oder sogar periodischen und stabilen Oberflächengeysiren (vielleicht wie der berühmte Yellowstone Old Faithful Geyser) wie das Vorhandensein von Oberflächenmagnesium scheint zu suggerieren:

Europa's surface activity

Jupiters Mond Europa hat einen Ozean unter seiner gefrorenen Oberfläche. Es wird angenommen, dass der Ozean ungefähr 100 km tief ist und wahrscheinlich aus Magnesiumchlorid besteht, das an die Oberfläche des Mondes gelangt. (Quelle: JPL-Caltech) sup>

Der Befund basiert auf einigen der ersten Daten dieser Art seit der Galileo-Mission der NASA (1989–2003). Jupiter und seine Monde zu untersuchen, legt nahe, dass es einen chemischen Austausch zwischen Ozean und Oberfläche gibt, der den Ozean zu einer reicheren chemischen Umgebung macht, und impliziert, dass das Erlernen von mehr über den Ozean so einfach sein könnte wie das Analysieren der Mondoberfläche.

"Wir haben jetzt Beweise dafür, dass der Ozean Europas nicht isoliert ist - dass der Ozean und die Oberfläche miteinander sprechen und Chemikalien austauschen", sagt Brown, Professor für planetare Astronomie an der Caltech.

Quelle: California Institute of Technology sup>

Wenn sich die Gezeitenenergie mit Geothermiekraftwerken leichter in elektrische Energie umwandeln lässt, mit Wellenkraftwerken die kinetische Energie von Wellen unter der Oberfläche nutzen, oder wenn es konstante Ströme aufrechterhält, die Wasserkraftwerke antreiben könnten, muss dies jedoch noch festgestellt werden. Vielleicht gibt die geplante Mission der ESA (Europäische Weltraumorganisation) JUICE (JUpiter ICy Moons Explorer) einige Hinweise dazu.

Re JUICE "Geplant für den Start im Jahr 2022 und die Ankunft bei Jupiter im Jahr 2030". Verdammt, warum scheinen all die coolen Missionen so weit weg zu sein?
@SystemDown Wir haben also einen Grund, gesund zu leben und zu sehen, wie es dorthin kommt;)
Guter Punkt! Mit mir ins Fitnessstudio.
Selbst wenn dieses Objekt dort ankommt, lohnt es sich zu warten. Ich habe Ihre Gedanken darüber gelesen, wie man das Magnetfeld des Mars ankurbelt und sich 3 Erdkolonien in unserem eigenen Sonnensystem vorstellt. Wir haben das große Glück, ein so bewohnbares Sonnensystem zu haben


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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