Bewohnbare Zone des Roten Riesen

Ich habe mir ein wenig die Entwicklung der Sterne angesehen und manchmal sehe ich diese Idee in der Ferne, wenn die Sonne zu einem roten Riesen aufgeblasen und die Erde zu einem Knusper verbrannt ist, die bewohnbare Zone des Sonnensystems hat so weit nach außen gerückt, dass der Saturnmond Titan ein ziemlich schöner Ort zum Leben geworden ist.

Es gibt einige Bücher, die mit dieser Idee arbeiten und eine Art seltsame außerirdische Spezies auf Titan entwickeln lassen, lange nachdem alles Leben von der Erde ausgelöscht wurde. Stephen Baxters Buch über Titan ist ein gutes Beispiel.

Was ich wissen möchte, ist, ob man sich darauf verlassen kann, dass ein Roter Riese eine geeignete bewohnbare Zone bietet. Jetzt verstehe ich, dass Rote Riesen nicht lange leben, also würden wir wahrscheinlich nur auf maximal 1 Milliarde bis 1,5 Milliarden Jahre schauen, die sie sich selbst erhalten würden, bevor sie den Geist aufgeben. Kann es über diese Zeit eine stabile bewohnbare Zone aufrechterhalten? Ich verstehe, dass es Phasen gibt, in denen es sich aufbläst und entleert, und solche, in denen es riesige Mengen an Materie absprengt, von denen ich annehme, dass sie die Dinge durcheinander bringen und wahrscheinlich eine Welt sterilisieren würden, bevor etwas Interessantes passiert, aber könnte es einen Sweet Spot geben? von ungefähr einer Milliarde Jahren relativer Stabilität, wenn man einen Roten Riesen betrachtet, der aus einem Stern von etwa der Größe der Sonne oder kleiner geformt wurde?

Ich stelle mir eine Art Welt im äußeren Sonnensystem vor, die Leben vielleicht bis zu einem eukaryotischen Stadium (hier großzügig) in einem unterirdischen Ozean entwickeln könnte, bevor sein Stern aufbläht und sich eine bewohnbare Zone dorthin ausdehnt, wo er ist, und flüssiges Wasser zulässt und Atmosphäre an der Oberfläche existieren. Könnte es an diesem Punkt denkbar sein, dass die Photosynthese entsteht, die Sauerstoffversorgung der Atmosphäre, vielzelliges Leben von zunehmender Komplexität, vielleicht in einem intelligenten Wettlauf gipfelt, bevor die Uhr abläuft? Ist dies bei einem Roten Riesen denkbar, würde das Entstehen von Leben vor Milliarden von Jahren bedeuten, dass sie einigen Entwicklungen auf der Erde voraus sind, und könnte ein Roter Riese möglicherweise über einen ausreichend langen Zeitraum ausreichend stabile Bedingungen bieten? komplexes Leben zu entwickeln?

Danke!

Die Phase des Roten Riesen für die Sonne wird voraussichtlich etwa 1 Milliarde Jahre dauern. en.wikipedia.org/wiki/Red_giant
Wäre es länger für einen etwas kleineren Stern, der nicht in der Flaute der Roten Zwerge steckte, zum Beispiel Tau ceti?
Tatsächlich ist eine Milliarde Jahre ungefähr die obere Grenze für die Dauer der Roten-Riesen-Phase. Ich habe ohne viel Glück versucht, ein Online zu finden, das dies mit der Masse korreliert. Tau Ceti ist unserer Sonne in der Masse so nahe, dass ich keinen großen Unterschied erwarten würde, aber ich weiß es wirklich nicht.
Es bleibt während der Roten-Riesen-Phase nicht gleich groß. Selbst wenn Sie eine Milliarde Jahre davon hätten, würde der Planet diese Milliarden Jahre nicht in der bewohnbaren Zone bleiben.
Ich habe gehört, dass einige Rote Riesen je nach ursprünglicher Sonnenmasse doppelt so lange leben können wie die derzeitige Lebensdauer der Erde: universetoday.com/128979/friendly-giants-cosy-habitable-zones

Antworten (3)

Es ist keine allgemeine Aussage, aber eine Milliarde Jahre sind nicht lang genug. Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
Wenn die Erde ein Beispiel ist – eigentlich ist sie unser einziges Beispiel – dauert es etwa eine halbe Milliarde Jahre, von bewohnbar zu einzellig zu werden. Der Weg von Einzelzellen zu Vielzellern dauerte weitere drei Milliarden Jahre.

Wir haben dreieinhalb Milliarden Jahre damit verbracht, weit über Ihrem Sonne-bewahrt-Geister-Budget, und alles, was wir zu zeigen haben, sind Schwämme und Pilze.

Im Fall von Titan wäre es besser, mit einer mikrobiellen Kontamination auf Huygens oder dem zukünftigen Titan-Lander zu beginnen und von dort aus fortzufahren. Dann können wir die ganze Langeweile der ersten paar Milliarden Jahre direkt zu den weitaus interessanteren letzten Milliarden Jahren überspringen. Die Dinge könnten interessant werden, sobald der Mond bewohnbar wird, und es ist machbar, wenn auch unwahrscheinlich, dass sie an den Punkt kommen, an dem sie sich entscheiden , die Star Wars-Prequels nicht machen zu lassen.

Wäre die Vorlaufzeit von einer halben Milliarde für das erste Live relevant? Es ist nicht so, dass Sie auf das Abkühlen der Kruste oder das Ende des späten schweren Bombardements warten. Natürlich könnte es sein, dass angesichts der Unwahrscheinlichkeit der Abiogenese selbst in 10 Milliarden Jahren kein Leben entstehen wird.
@GaryWalker Ich denke, eine halbe Milliarde Jahre könnten bereits eine ziemlich liberale Schätzung sein. Außerdem glaube ich nicht, dass wir davon ausgehen können, dass die Mondumgebung sofort bewohnbar wäre, unmittelbar nachdem sich die Sonne in einen roten Riesen verwandelt hat.
Nun, in diesem Szenario gehe ich davon aus, dass sich das Leben bereits auf dieser hypothetischen Welt entwickelt (oder ausgebreitet) hat, wenn sie etwas wie Titan oder Europa oder was auch immer ist, kann sie Leben in einem unterirdischen Ozean beherbergen. Ich gehe auch davon aus, dass eukaryotische Organismen möglicherweise vor der Phase des Roten Riesen entstanden sind, aber dies kann in Schwierigkeiten geraten, wenn dafür eine Sauerstoffkatastrophe eintreten muss, die eine lange Zeit zum Auffüllen der Atmosphäre mit Sauerstoff erfordern würde.
@Khwarezm Fair genug. Natürlich ist es wahrscheinlich immer noch die beste Idee , Leben zu importieren, das sich für die Umgebung entwickelt hat, zu der der Mond werden wird.
Die Tatsache, dass das Leben auf der Erde drei Milliarden Jahre brauchte, um von einzelligen Organismen zu vielzelligen zu werden, bedeutet nicht unbedingt, dass die Evolution Zeit braucht, um vielzelliges Leben zu erreichen. Ich denke, es ist durchaus möglich, dass es auf der Erde (zum Beispiel) zunächst keinen klaren Vorteil für einen solchen Schritt gab und es im Wesentlichen zufällig geschah. Vielleicht hätten wir nach der ersten Milliarde Jahren vielzelliges Leben haben können, wenn wir Glück gehabt hätten.
@Irigi Sicher, aber die Erde ist unser einziges Beispiel, also sind alle Unterschiede nur Vermutungen.
@Samuel Sie haben Recht, aber wir sollten uns trotzdem bewusst sein, dass wir nur eine Statistik von einer Probe haben und einige Variationen erwarten sollten. Zu große Unterschiede mögen unwahrscheinlich erscheinen, aber alle Planeten mit Leben, die genau den gleichen Weg wie die Erde nehmen, erscheinen auch sehr unwahrscheinlich. Aus diesem Grund die Behauptung: „Entschuldigung, es ist zu wenig Zeit dafür.“ erscheint mir nicht so recht gerechtfertigt. Vielleicht haben Sie Recht, aber ich würde es nicht als bekannte Tatsache bezeichnen.

JA

Um auf die sehr gute Antwort von @Samuel einzugehen, haben Sterne mit allen außer den kleinsten konstanten Leuchtkräften bewohnbare Zonen.

Wie groß wird die Leuchtkraft der Sonne sein?
Es wird erwartet, dass die Leuchtkraft unserer Sonne auf etwa das 5000-fache des derzeitigen Niveaus ansteigt .

Wo wird die neue bewohnbare Zone sein?
Da die Sonneneinstrahlung linear von der Leuchtkraft abhängt und von der 1 r 2 der Umlaufbahn, das heißt, die bewohnbare Zone der Roten Riesensonne wird sein:

r = 5000 = 70 EIN U

und wenn Sie davon ausgehen, dass die bewohnbare Zone +/- 20 % der mittleren Entfernung beträgt, erhalten Sie einen Bereich von 56 - 84 AE für bewohnbare Körper.

Welche Art von Umlaufbahnen gibt es da draußen?
Dies liegt jenseits des Umlaufradius jedes Planeten und tatsächlich jenseits der 50-AE-Grenze des Kuipergürtels .

Es gibt wahrscheinlich einige streunende Planetoiden da draußen und vielleicht gibt es etwas so Großes wie die Erde, aber wir haben so etwas noch nicht entdeckt.

Andere Probleme:
Wie @Samuel betonte, ist eine Milliarde Jahre einfach nicht genug Zeit für die Evolution, um etwas Interessantes von Grund auf neu zu entwickeln.

Aber wenn wir dies als eine Koloniewelt der Erde betrachten, die von Menschen nach der Erde besiedelt wurde, hätten wir definitiv eine Biosphäre dorthin verpflanzen können. Wenn wir das täten, wäre genug Zeit für interessante Dinge aus unserer Starterkultur.

Ein roter Riese ist also hell genug für eine bewohnbare Zone von 56-84 AE?

Das große Problem (oder der Vorteil) ist, dass das Lichtspektrum des Roten Riesen auf Infrarot und Mikrowellen verschoben wird. Es wäre viel weniger ultraviolettes Licht. Wenn man also die bewohnbare Zone betrachtet, die ungefähr die gleiche Leistung / Oberfläche erhält, wäre es mehr Heizlicht als ionisierendes Licht. Ich würde vermuten, dass sich die Lebensformen an diesen Zustand anpassen müssen. Zum Beispiel wären heutige Lebewesen nicht in der Lage Vitamin D zu produzieren. Aber auch die Ozonproduktion würde reduziert und da der Ozonfilter das UV-Licht etwas ausgleichen könnte.

Bewohnbare Zone des Roten Riesen
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