Build des binären Sternensystems - Alpha Centauri

Ich versuche auch, die Plausibilität für Planeten im Alpha Centauri-System für ein Sci-Fi-Spieldesign herauszufinden ... Ich werde einige meiner anfänglichen Recherchen teilen.

Eine Sache an dem System ist, wie Doppelsterne interagieren. Centauri hat eigentlich 3 Sterne, aber nur A und B kommen ziemlich nahe beieinander. Dies verursacht größere Störungen bei allen umlaufenden Körpern mit Ausnahme derjenigen, die jedem Stern am nächsten sind:

Von https://en.wikipedia.org/wiki/Habitability_of_binary_star_systems„Wenn bei nicht umlaufenden Planeten die Entfernung eines Planeten zu seinem Primärstern etwa ein Fünftel der größten Annäherung des anderen Sterns überschreitet, ist die Umlaufbahnstabilität nicht garantiert bei der Suche nach bewohnbaren Planeten nicht außer Acht gelassen werden.Centauri A und B haben bei größter Annäherung einen Abstand von 11 AE (Mittelwert 23 AE), und beide haben stabile bewohnbare Zonen.Eine Studie zur langfristigen Orbitalstabilität für simulierte Planeten innerhalb des Systems zeigt dass Planeten innerhalb von etwa drei AE von jedem Stern stabil bleiben können (dh die große Halbachse weicht um weniger als 5 % ab.) Die habitable Zone für Alpha Centauri A erstreckt sich konservativ geschätzt von 1,37 bis 1,76 AE[2] und die von Alpha Centauri B von 0,77 bis 1,14 au[2] – in beiden Fällen deutlich innerhalb des stabilen Bereichs.“

Das sind gute Nachrichten für die bewohnbaren Planeten, die mir für mein Spiel am wichtigsten sind.

Aber Sie haben 8 Planeten für aCenA und 7 für B, und Ihre äußeren Planeten würden sicherlich etwa alle 80 Jahre aus stabilen Umlaufbahnen geschleudert werden:

Aus https://en.wikipedia.org/wiki/Alpha_Centauri „Alpha Centauri A hat die 1,1-fache Masse und die 1,519-fache Leuchtkraft der Sonne, während Alpha Centauri B kleiner und kühler ist, mit der 0,907-fachen Sonnenmasse und der 0,445-fachen ihre Leuchtkraft.[16] Das Paar umkreist ein gemeinsames Zentrum mit einer Umlaufzeit von 79,91 Jahren.[17] Ihre elliptische Umlaufbahn ist exzentrisch, so dass der Abstand zwischen A und B von 35,6 AE (Astronomische Einheiten) oder etwa 1,2 AE variiert Entfernung zwischen Pluto und der Sonne auf 11,2 AE oder etwa die Entfernung zwischen Saturn und der Sonne." "Alpha Centauri C ist etwa 13.000 AE von Alpha Centauri AB entfernt." [wird die Planeten von A oder B nicht stören]

Ihre inneren Planeten wären also stabil, aber nicht die äußeren. Zum Glück sollten die bewohnbaren stabil sein! Obwohl sie von Meteoriten bombardiert werden können, wenn die Sterne näher kommen und die Dinge viel durcheinander geraten.

Ich weiß nicht, ob das, was ich zu sagen habe, Ihnen helfen wird oder ob Sie es bereits wissen.

Ich habe den Eindruck, dass der minimale stabile Abstand der Planetenbahnen von der Masse des Sterns und der Planeten und den Abständen der Bahnen abhängt.

Wenn die Masse des Sterns geändert wird, kann dies den minimalen stabilen Abstand der Planeten ändern.

Wenn die Planeten weniger massiv sind, sollten sie in der Lage sein, engere stabile Umlaufbahnen zu haben. Beispielsweise können winzige Asteroiden Umlaufbahnen mit großen Halbachsen haben, die sehr nahe beieinander liegen. Hunderte und Tausende von Asteroiden können in einer Region umkreisen, in der nur ein Planet eine stabile Umlaufbahn haben könnte.

Sie müssen auch die Breite der zirkumstellaren bewohnbaren Zonen um Alpha Centauri A und Alpha Centauri B berücksichtigen.

In den letzten 60 Jahren gab es viele Versuche, die inneren oder äußeren Ränder oder beides der habitablen Zone der Sonne zu berechnen. Wenn wir die inneren und äußeren Ränder und die Breite der habitablen Zone der Sonne kennen, können wir sie mit der Leuchtkraft eines anderen Sterns relativ zur Sonne multiplizieren oder dividieren, um die Größe der habitablen Zone dieses Sterns zu erhalten.

Hier ist ein Link zu einer Tabelle mit verschiedenen wissenschaftlichen Schätzungen der inneren oder äußeren Ränder oder beider der bewohnbaren Zone der Sonne.

https://en.wikipedia.org/wiki/Circumstellar_habitable_zone#Solar_System_estimates[1]

Beachten Sie, wie stark einige Schätzungen und Berechnungen von anderen abweichen.

Die Schätzung von Dole im Jahr 1964 betraf Planeten, die für Menschen bewohnbar waren. Ich vermute, dass viele andere Schätzungen in der Liste für Planeten gelten, die von flüssigem Wasser auf Kohlenstoffbasis unter Verwendung von Lebensformen bewohnt werden können, und dass einige der inneren und äußeren Grenzen in einigen Schätzungen möglicherweise Atmosphären erfordern, in denen Menschen nicht atmen könnten, um Flüssigwassertemperaturen zu erhalten. Das ist ein Faktor, den Science-Fiction-Autoren erforschen sollten.

Daher kann es für einige Autoren offensichtlich eine gute Idee sein, die verschiedenen Schätzungen und Berechnungen zu recherchieren und zu entscheiden, welche am plausibelsten erscheinen.

Inzwischen haben Astronomen eine Reihe von Sternensystemen mit zwei oder mehr nachgewiesenen Planeten in stabilen Umlaufbahnen entdeckt.

Laut einer Tabelle beträgt der kleinste Unterschied in der großen Halbachse zwischen den Umlaufbahnen aufeinanderfolgender Exoplaneten zwischen Kepler-70b und Kepler-70c 0,0016 AE oder 240.000 Kilometer oder 149.129 Meilen.

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_exoplanet_extremes#Orbital_characteristics[2]

Es gibt also einige Beweise für einen dritten Planeten im Kepler-70-System, der zwischen B und c umkreist, was den Unterschied zwischen den Umlaufbahnen noch kleiner machen würde, wenn er bestätigt würde. Aber:

Wenn diese Planeten existieren, dann haben die Umlaufbahnen von Kepler-70b und Kepler-70c eine Umlaufbahnresonanz von 7:10 und haben die engste Annäherung zwischen Planeten aller bekannten Planetensysteme. Spätere Forschungen 3 deuteten jedoch darauf hin, dass das, was entdeckt worden war, nicht die Lichtreflexion von Exoplaneten war, sondern Sternpulsationen, „die jenseits der Grenzfrequenz des Sterns sichtbar waren“. Weitere Untersuchungen 8 deuteten darauf hin, dass Sternpulsationsmodi tatsächlich die wahrscheinlichere Erklärung für die 2011 gefundenen Signale waren und dass die beiden Exoplaneten wahrscheinlich nicht existierten.

https://en.wikipedia.org/wiki/Kepler-70[4]

Der kleinste Unterschied in der großen Halbachse zwischen den Bahnen aufeinanderfolgender Exoplaneten beträgt etwa 11 Prozent zwischen Kepler-36b und Kepler-36c. Aber der absolute Abstand zwischen ihren Umlaufbahnen ist größer als bei Kepler-70.

Kepler-36b und c haben große Halbachsen von 0,1153 AU bzw. 0,1283 AU, c ist 11 % weiter vom Stern entfernt als b.

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_exoplanet_extremes#Orbital_characteristics[2]

Der Unterschied zwischen den Umlaufbahnen von b und c beträgt 0,013 AE oder 1.944.772,3 Kilometer oder 1.208.425,5 Meilen.

Unter den Exoplaneten, von denen bekannt ist, dass sie in den konservativen bewohnbaren Zonen ihrer Sterne kreisen, sind die kleinsten Unterschiede in den Umlaufbahnen in TRAPPIST-1 d, e, f und g.

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_potentially_habitable_exoplanets[5]

Die Bahnen des Planetensystems TRAPPIST-1 sind sehr flach und kompakt. Alle sieben Planeten von TRAPPIST-1 umkreisen viel näher als Merkur die Sonne. Mit Ausnahme von b kreisen sie weiter als die galiläischen Satelliten um Jupiter,[41] aber näher als die meisten anderen Jupitermonde. Der Abstand zwischen den Bahnen von b und c beträgt nur das 1,6-fache des Abstands zwischen Erde und Mond. Die Planeten sollten prominent am Himmel des jeweils anderen erscheinen, in einigen Fällen um ein Vielfaches größer erscheinen, als der Mond von der Erde aus erscheint.[40] Ein Jahr auf dem nächstgelegenen Planeten vergeht in nur 1,5 Erdentagen, während das Jahr des siebten Planeten in nur 18,8 Tagen vergeht.[38][35]

https://en.wikipedia.org/wiki/TRAPPIST-1[6]

TRAPPIST-1d hat eine Umlaufbahn mit einer großen Halbachse von 0,02228038 AU oder 3.330.000 Kilometern oder 2.069.166 Meilen.

TRAPPIST-1e hat eine Umlaufbahn mit einer großen Halbachse von 0,02928285 AU oder 4,380.000 Kilometern oder 2.721.605 Meilen. Seine Umlaufbahn ist 1.050.000 Kilometer breiter als die von d oder 31,5 Prozent breiter.

TRAPPIST-1f hat eine Umlaufbahn mit einer großen Halbachse von 0,03853361 AE oder 5.760.000 Kilometern oder 3.769.098 Meilen. Seine Umlaufbahn ist 1.380.000 Kilometer breiter als die von e oder 31,5 Prozent breiter.

TRAPPIST-1g hat eine Umlaufbahn mit einer großen Halbachse von 0,04687692 AU oder 7.010.000 Kilometern oder 4.355.812 Meilen. Seine Umlaufbahn ist 1.250.000 Kilometer breiter als die von f oder 21,7 Prozent breiter.

https://en.wikipedia.org/wiki/TRAPPIST-1[6]

Natürlich hat der Stern TRAPPIST-1 eine ganz andere Masse als Alpha Centauri A oder Alpha Centauri B, und das kann sich darauf auswirken, wie eng es möglich ist, Planetenumlaufbahnen zu beabstanden.

Der PlanetPlanet-Blog hat einen Abschnitt, das ultimative Sonnensystem, über imaginäre Sonnensysteme mit einer großen Anzahl von Planeten in den bewohnbaren Zonen.

https://planetplanet.net/the-ultimate-solar-system/[7]

In einem Beitrag wird vorgeschlagen, dass 4 Planetenbahnen in die habitable Zone eines Sterns passen würden, wenn alle Planeten in die gleiche Richtung kreisen, während 8 Planetenbahnen in die habitable Zone passen würden, wenn die Planeten ihre Umlaufrichtungen zwischen prograd und retrograd wechseln würden.

https://planetplanet.net/2017/05/01/the-ultimate-retrograde-solar-system/[8]

Ich stelle fest, dass ein Planet für das Alpha Centauri-Sternensystem bestätigt wurde, der Alpha Centauri C oder Proximal Centauri umkreist. Sie müssen sich keine Sorgen machen, dass ein so weit entfernter Planet die Umlaufbahnen der Planeten umkreist, die A und B umkreisen.

Es ist jedoch immer möglich, dass Planeten entdeckt werden, die Alpha Centauri A oder B umkreisen, die die Umlaufbahnen Ihrer Planeten durcheinander bringen würden.

https://en.wikipedia.org/wiki/Alpha_Centauri#Controversial_and_hypothetical_planets[3]

Ich habe von Computer-Orbitalsimulatoren gehört, um die Umlaufbahnen von Raumfahrzeugen und astronomischen Körpern zu berechnen. Aber ich weiß nicht, ob es der Öffentlichkeit zugängliche gibt, die berechnen können, ob Umlaufbahnen für Milliarden von Jahren stabil sein werden.