Durée de vie des bâtiments sur d'autres astres

[Huckabees]

Bonjour,
Après avoir regardé la série "The Expanse" et suite à mon dernier sujet sur la durée de vie d'un vaisseau spatial, et je me suis posé une question du même ordre.
Supposons que nous construisons un bâtiment sur la lune ou sur mars et qu'on l'abandonne. Au bout de combien de temps les bâtiments tomberaient en ruine, voire finirait définitivement par se désagréger ?
Dans la série, même après plusieurs millions d'années, les structures sont toujours présentes (et fonctionnelles), alors que l'atmosphère est aussi dense que sur la Terre et cela me paraît peu probable rien que par l'effet de l'érosion due au vent.
Mais je me suis demandé sur la Lune où il n'y a ni atmosphère ni tectonique et sur Mars (atmosphère réduite et pas de tectonique) ? Et en l'absence de vie qui peut rapidement dégrader les bâtiments (comme on peut voir avec la végétation sur Terre).
Merci !
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[pm42]

Dans la série, même après plusieurs millions d'années, les structures sont toujours présentes (et fonctionnelles), alors que l'atmosphère est aussi dense que sur la Terre et cela me paraît peu probable rien que par l'effet de l'érosion due au vent.

Dans la série, les différentes planètes ne sont jamais si loin que ça les unes des autres. Les gens ont des bottes magnétiques en l'absence de gravité mais leurs bras, leurs cheveux et parfois leurs boissons (de mémoire) ne flottent pas...
Bref, c'est de la SF (sans doute ma préférée ceci dit).

Mais toujours dans la série, les batiments en question ont été construits par des espèces largement plus avancées, le genre à concevoir la proto-molécule et le "Ring" donc on peut penser que leurs batiments tiendraient plus longtemps que les notres.

Pour les notres, cela dépend d'énormément de choses. Ils tiendront plus longtemps que la Lune par exemple.

[jiherve]

bonsoir

Pour les notres, cela dépend d'énormément de choses. Ils tiendront plus longtemps que la Lune par exemple

tu n'aurais pas oublié une négation par hasard?
JR

[pm42]

tu n'aurais pas oublié une négation par hasard?

Non, j'ai mis "que la Lune" à la place de "sur la Lune" mais merci de me signaler l'erreur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

trop de variables pour donner une reponse meme generale malheureusement.

Cela depend de la nature du batiment et des caracteristiques de la planete....
Une structure metallique va tenir au mieux quelques centaines d'annees sur Terre avant d'etre oxydee (O₂+H₂O (+ Cl si on est pres de la mer)).
La meme structure sur la Lune va tenir un gros paquets de millions d'annees (voire des milliards) (aucune atmosphere)
La meme structure sur Venus ne va s'en doute pas tenir bien longtemps (composes sulfures, halogenes, H₂O, le tout a 400ºC); les sondes Venera ne doivent sans doute plus ressembler a grand chose de fonctionel

Meme chose pour le beton, en l'absence d'atmosphere, c'est pas eternel mais surement mieux qu'en presence d'acides, d'eau, etc.

Le verre anhydre pur, sans defaut est stable, mais des qu'il y a un peu d'eau (0,01% suffit), le truc est intrinsequement instable et cristallise sur des periodes plus ou moins longues (c'est pour cette raison qu'il n'y a pas de verre (volcanique) vieux de plus de quelques dizaines de millions d'annees sur Terre, alors que sur la Lune (sans eau du tout) on a des verres volcaniques de plusieurs milliards d'annees.

C'est pour les batiments classiques acier-verre-beton; on peut toujours imaginer des choses exotiques ou plus en equilibre (au moins chimique) avec l'environnement ou c'est construit.

rien que par l'effet de l'érosion due au vent.

Le vent seul ne fait pas grand chose. L'erosion sur Terre se compte sans doute en microns par millions d'annees au mieux si on se limite a l'action seule du vent.
Ce qui permet l'erosion eolienne sur Terre, c'est l'abrasion par des particules transportees par le vent (surtout les grains de sable dans les zones arides) et la deflation qui retire des morceaux deja alteres (fragments ou alteration chimique) hors de la roche.

Donc tout depend de l'environnement atmospherique extraterrestre. Sur Mars on trouve des ventifacts montrant que le processus est actif mais sans doute plusieurs ordres de magnitude inferieur aux processus eoliens terrestres.

L'erosion par des fluides aqueux (sous leurs trois etats) est sans doute ce qui fait le plus de degats. Le gel ne fait vraiment des degats qu'avec la glace d'eau qui a cette etrange habitude d'augmenter de volume.

La gravite d'une planete est egalement un point important pour la phase finale de desagregation. Une structure metallique pourrie tiendra plus longtemps sur la Lune que sur Terre.

L'erosion chimique depend entierement des conditions locales.

T-K

[pm42]

En lisant la réponse de Tawahi-Kiwi, je me demande aussi si l'amplitude de la variation thermique ne joue pas aussi notamment pour des matériaux comme du béton et en l'absence d'atmosphère régulatrice.

Est ce qu'en faisant des cycles jour/nuit comme sur la Lune où on passe de -200 à +100, on ne vieillit pas plus vite que sur une planète qui serait verrouillée gravitationnellement face à son étoile par exemple ?

[Tawahi-Kiwi]

En lisant la réponse de Tawahi-Kiwi, je me demande aussi si l'amplitude de la variation thermique ne joue pas aussi notamment pour des matériaux comme du béton et en l'absence d'atmosphère régulatrice.

Est ce qu'en faisant des cycles jour/nuit comme sur la Lune où on passe de -200 à +100, on ne vieillit pas plus vite que sur une planète qui serait verrouillée gravitationnellement face à son étoile par exemple ?

Oui, il doit d'ailleurs avoir des types d'erosion sur d'autres planetes, qui n'ont aucun equivalent terrestre (ou meme dans le systeme solaire si on pense a des exoplanetes plus exotiques du style les effets magnetiques sur une exoplanete proche d'un pulsar...aucune idee de ce que ca pourrait faire au niveau degradation de la surface)

T-K

[Huckabees]

Bonjour à tous et merci pour vos réponses. J'avais totalement oublié ces posts que j'avais créé.
Merci TK en particulier pour la réponse bien complète.

Pour le vent oui je savais que c'était surtout l'abrasion par les particules, mais je me demandais si dans le cas de mars, cette abrasion pouvait être suffisante pour détruire des bâtiments.

Cela veut donc dire que les modules et objets restés sur la Lune resteront tels quels pendant des centaines de milliers, voire des millions d'années ? Et sur Mars ?

Bonne journée !

[pm42]

Cela veut donc dire que les modules et objets restés sur la Lune resteront tels quels pendant des centaines de milliers, voire des millions d'années ?

Globalement oui.

Et sur Mars ?

Il y a des tempêtes de poussières donc c'est un environnement moins favorable que la Lune : https://fr.wikipedia.org/wiki/Tempêt...ières_sur_Mars

[Tawahi-Kiwi]

Cela veut donc dire que les modules et objets restés sur la Lune resteront tels quels pendant des centaines de milliers, voire des millions d'années ? Et sur Mars ?

Comme je l'avais mentionne dans ton autre discussion, le taux d'erosion par les micrometeorites et les rayons cosmiques et vent solaire sur la Lune est 1 a 2 mm par millions d'annees. Ca donne une idee de la degradation a la surface de la Lune.

Le taux moyen d'erosion des roches sur Mars est de 10cm par million d'annees. Pour des objets humains, l'abrasion est sans doute le mecanisme principal, la deflation joue certainement un role pour les objets plus delicats).
Kite & Mayer, 2017

Par comparaison, sur Terre, le taux d'erosion moyen non-glaciaire est de 60m par million d'annees. Dans les zones stables tectoniquement, c'est plutot de l'ordre de quelques metres par millions d'annees.

T-K

[Gilgamesh]

Un article qui permet de quantifier un peu :

Crater degradation on the lunar maria: Topographic diffusion and the rate of erosion on the Moon

La diffusivité moyenne que nous calculons au cours des 3 dernières Ga est d'environ 5,5 m² /Myr. Avec cette diffusivité, après 3 Ga, un cratère de 1 km de diamètre est réduit à environ 52 % de sa profondeur initiale et un cratère de 300 m de diamètre est réduit à seulement 7 % de sa profondeur initiale, et les cratères plus petits qu'environ 200 à 300 m sont dégradés au-delà de toute reconnaissance.

[Huckabees]

Super, merci encore pour vos réponses bien complètes

[Tawahi-Kiwi]

La diffusivité moyenne que nous calculons au cours des 3 dernières Ga est d'environ 5,5 m² /Myr. Avec cette diffusivité, après 3 Ga, un cratère de 1 km de diamètre est réduit à environ 52 % de sa profondeur initiale et un cratère de 300 m de diamètre est réduit à seulement 7 % de sa profondeur initiale, et les cratères plus petits qu'environ 200 à 300 m sont dégradés au-delà de toute reconnaissance.

C'est environ 10-20x (quelques cm/million d'annees) plus que la valeur que j'ai donnée (faudrait que je retrouve ma réference, c'était de mémoire), mais en meme temps, c'est une diffusion topographique, donc la gravité joue un role (alors que pour le regolithe, son role est mineur)

[Gilgamesh]

C'est environ 10-20x (quelques cm/million d'annees) plus que la valeur que j'ai donnée (faudrait que je retrouve ma réference, c'était de mémoire), mais en meme temps, c'est une diffusion topographique, donc la gravité joue un role (alors que pour le regolithe, son role est mineur)

Oui tel que je le comprend ce qu'ils tentent d'estimer c'est l'étalement des structure dans le temps et le "labourage" par les météorites doit jouer un rôle majeur là dedans.