Brown Dwarf Star vs Gas Giant als Elternteil für bewohnbaren Mond

Ich versuche, einen bewohnbaren Mond eines riesigen Planeten zu bauen, also habe ich mir die Rouche-Grenzgleichung angesehen, um herauszufinden, wie ich die größtmögliche Hügelsphäre bekomme, in der mein Mond existieren kann.

R H = A ( 1 − e ) M 3 M 3

R H = Radius Hill-Sphäre

A = Halbhauptachsensatellit

e = orbitaler Exzentrizitätssatellit

M = Massensatellit (Planet)

M = Massenzentralobjekt (Sonne)

Wenn ich die Formel richtig interpretiere, möchte ich die Orbitalexzentrizität der sekundären Objekte so niedrig wie möglich einstellen, die Masse des Sterns hat einen möglichst hohen Wert, was die Lebensdauer und das Spektrum des Sterns zusammen mit der Unmöglichkeit der Planetenbildung um O und B macht Sterne aufgrund der Photoverdampfung die limitierenden Faktoren. Da die Masse des Sterns mit seiner Temperatur und damit mit der Lage der habitablen Zone zusammenhängt, habe ich dies in die Berechnung der optimalen Sternmasse mit einbezogen.

Damit bleibt mir die Masse des Planeten, die so hoch wie möglich sein sollte. Für einen Gasriesen wären das 13,8 Jupitermassen. Braune Zwerge bieten jedoch eine viel höhere Masse von bis zu 0,08 Sonnenmassen, bevor sie sich in Rote Zwerge verwandeln. Angesichts der obigen Formel ist es offensichtlich, warum es verlockend erscheint, einen Braunen Zwerg anstelle eines Gasriesen zu verwenden. Ich bin etwas ratlos bei der Klassifizierung dieses Systems, da Braune Zwerge weder Planeten noch richtige Sterne sind, daher wäre eine Klärung, ob es sich um ein Doppelsternsystem oder ein Planetensystem handelt, wünschenswert.

Ich habe mir selbst eine Reihe potenzieller Vorteile und Probleme ausgedacht, aber ich würde es begrüßen, wenn jemand, der sich mit dem Thema besser auskennt, meine Annahmen überprüfen und darauf hinweisen würde, was ich übersehen habe.

  • Die Verbrennung von Deuterium und/oder Lithium sollte innerhalb weniger Millionen Jahre beendet sein, damit das System in späteren Stadien nicht durcheinander gebracht wird. Während des Entstehungsprozesses sollte der Strahlungsdruck des aktiven Braunen Zwergs jedoch eine sekundäre Frostgrenze um ihn herum erzeugen. Dies ist nicht unbedingt eine schlechte Sache, da es die Bildung eines großen Planeten viel wahrscheinlicher macht und die Bildung eines Strahlungsgürtels verhindern könnte, der Io-Äquivalent pumpt.

  • Die Masse eines Braunen Zwergs wird die Umlaufbahn des Planeten/Mondes viel stabiler halten, da sie ein stärkeres Gegengewicht zum Einfluss der Sonne bilden kann, als es jeder Gasriese könnte.

  • Die zusätzliche Wärme wird kein großes Problem darstellen, da die Umlaufbahnen angepasst werden können, um sie zu berücksichtigen.

  • Einige Braune Zwerge scheinen in der Lage zu sein, zu flackern, was aus offensichtlichen Gründen schlecht wäre. Ist dies ein seltenes Ereignis oder flackern alle Braunen Zwerge auf?

  • Würde das Magnetfeld des Braunen Zwergs Vorteile bringen oder Probleme verursachen? Ich gehe davon aus, dass eine ähnliche Situation wie bei Ganymedes Magnetosphäre eintreten wird.

Letztlich interessiert mich, ob ein Brauner Zwerg als Wirtsplanet für einen bewohnbaren Mond einem Gasriesen überlegen ist.

Würde es Ihnen etwas ausmachen, zu teilen, warum Sie eine riesige Hügelkugel wollen? Es könnte andere Möglichkeiten geben, um die zugrunde liegende Anforderung zu lösen.
@Starfish Prime Ich möchte es, damit ich zusammen mit meinem bewohnbaren Mond ein riesiges Mondsystem haben kann. Für das bewohnbare Mondszenario scheint ein eingefangener Mond in einer exzentrischen Umlaufbahn am plausibelsten, aber dieses Einfangereignis würde den Rest des Mondsystems verwüsten, wenn es wenig Platz, auch bekannt als eine kleine Hügelkugel, gibt. Außerdem gibt es den asthetischen Aspekt, entweder einen Sudarsky-Gasriesen der Klasse 2 oder 3 zu haben oder das rote Leuchten eines L-Typs oder das rötliche Lila eines Braunen Zwergs vom T-Typ. An dieser Front möchte ich wissen, ob die zweite Gruppe von Optionen überhaupt plausibel ist.
Ahh, Monde der Monde. Ich denke, sie sind hier in der Vergangenheit mehrmals aufgetaucht, und sie sind ziemlich problematisch. Ehrlich gesagt, angesichts dessen, wie großartig es aussehen würde, einen Gasriesen zu umkreisen, scheint es fast gierig zu sein, auch Ihre eigenen Monde zu wollen.
@Starfish Prime Ups Das meinte ich anders. Der bewohnbare Mond soll keine Monde haben, sondern der größte statt der einzige Mond im Mondsystem der Gasriesen sein.

Antworten (2)

Ein mögliches Problem mit einem einfachen alten Gasriesen ist … Strahlung.

Von Quora: Jupiters Magnetfeld ist das größte aller Planeten im Sonnensystem. Es hat wahrscheinlich einen riesigen metallischen Wasserstoffkern (immer noch ein Rätsel). Die Magnetosphäre erstreckt sich Millionen von Kilometern in den Weltraum bis hin zum Saturn an einem Ende und Millionen von Kilometern in andere Richtungen. Weil das Magnetfeld von Jupiter so intensiv ist, was an sich nicht so gefährlich wäre, wird eine viel größere Menge der tödlich geladenen Teilchen eingefangen, sei es von der Sonne oder der vulkanischen Aktivität von Io. Diese Teilchen sammeln sich buchstäblich weiter an und verbleiben in den Magnetfeldern des Jupiters und bilden die sogenannten Strahlungsgürtel.

Ist Ihnen die Funktion des Hard-Science-Tags bekannt? Ich suche nach den technischen Gründen für eine Unter- oder Überlegenheit eines Braunen Zwergs.
Aktualisiert, um sich nur auf Strahlung zu konzentrieren. Harte Wissenschaft genug, oder brauchen Sie Zahlen?
Zahlen wären schön, aber nachdem ich das Thema selbst recherchiert habe, bin ich mir ziemlich sicher, dass das Entfernen von Io Jupiter strahlungstechnisch viel angenehmer machen würde. Es reicht also aus, einfach keine Io-äquivalente Wolke einzubeziehen. Außerdem fühlt sich Ihre Antwort ziemlich eng an und deckt meine eigentliche Frage nicht wirklich ab. Vielen Dank für Ihre Antwort, aber ohne Sie zu beleidigen, funktioniert diese Antwort nur, wenn Sie sie stark erweitern und einige Daten und Formeln bereitstellen.
@TheDyingOfLight Diese Antwort könnte als Rahmenherausforderung angesehen werden, was zulässig ist. Wie Sie jedoch gesagt haben, erfüllt das Fehlen von Quellen und / oder Gleichungen nicht die Anforderungen des Hard-Science-Tags.

Gasriesenmonde sind einfach. Zum Maßstab: Jupiters äußerster großer Mond (Callisto) liegt innerhalb von 5 % des Jupiterhügelradius. Jupiter in die bewohnbare Zone der Sonne zu bewegen bedeutet, dass seine Umlaufbahnentfernung von der Sonne durch etwa 5 geteilt wird. Wenn also Jupiter in der bewohnbaren Zone der Sonne (und auch all ihrer Monde) wäre, wäre Callisto immer noch nur bei etwa 25% des Hügelradius , was bedeutet, dass alle vier galiläischen Monde vollkommen stabil wären. Als ich eine Blogserie mit dem Titel „ Building the Ultimate Solar System “ schrieb, argumentierte ich, dass fünf große Monde um einen Gasriesen herum eine konservative Zahl seien. (Blogbeitrag hier: https://planetplanet.net/2014/05/22/building-the-ultimate-solar-system-part-4-two-ninja-moves-moons-and-co-orbital-planets/ )

Braune Zwerge sind etwas knifflig. Sie beginnen mit dem Verbrennen von Deuterium (und geben viel Energie ab), dann kühlen sie ab und verblassen in etwa ein paar hundert Millionen Jahren (siehe Bild unten, mit sich nach innen bewegender bewohnbarer Zone, wenn die BD abkühlt). Warum ist das wichtig? Denn wenn Sie möchten, dass ein Planet am Ende die richtige Energie vom Stern erhält (vorausgesetzt, die BD befindet sich in der Umlaufbahn um einen Stern), dann wird der Planet zwangsläufig in den ersten mehreren hundert Millionen Jahren seines Lebens geröstet. Bedeutet das, dass sein Wasser an den Weltraum verloren geht? Vielleicht – es ist schwer, genau zu berechnen.

(Siehe https://planetplanet.net/2014/10/09/real-life-sci-fi-world-4-earth-around-a-brown-dwarf/ )

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