Ist dieser fiktive bewohnbare Exoplanet Alpha Centauri A realistisch?

Basierend auf dem echten Alpha Centauri-System möchte ich einen harten, aber technisch von Menschen bewohnbaren Planeten um Alpha Centauri A. Dies ist für ein hartes Science-Fiction-PC-Spiel.

Meine Frage ist: Sind diese Planeteneigenschaften realistisch?

Sterne-Vergleich:

Sternname Sonne α Centauri A
spektraler Typ G2V G2V
Helligkeit 1 1.519
Entfernung von der Erde 0 4.37
Absolute Größe (MV) 4.83 4.38
Masse 1 1.1
Temperatur 5772 5790
Alter 4,6 Gyr 5,3 Gyr
Bereich der bewohnbaren Zone: AU 0,9 bis 1,4 1,37 bis 1,76

Zuerst war ich besorgt darüber, dass α Centauri ein trinäres System ist, aber ich untersuchte, wie die Sterne interagieren und ihre Planeten beeinflussen: Betrachtet man die Bewohnbarkeit von Doppelsternsystemen , „erstreckt sich die habitable Zone für Alpha Centauri A, konservativ geschätzt, von 1,37 bis 1,76 au[2] und die von Alpha Centauri B von 0,77 bis 1,14 au[2] – in beiden Fällen weit innerhalb des stabilen Bereichs.“

Ich brauche es nicht GERADE wie die Erde, sondern einfach überlebensfähig für Menschen; für zB. nicht jedes Jahr von riesigen Meteoren bombardiert. Oder oft seine Atmosphäre verlieren.

Vergleich von Erde, Mars und dem fiktiven Planeten Rakuen (bedeutet auf Japanisch Paradies oder Lustgarten):

Erde Mars Rakuen Rakuen im Vergleich zur Erde?
große Halbachse: au 1 1.5 1,55
Position in der bewohnbaren Zone 20% 120% 46% 0 % = nächste Kante von HZ, 100 % = entfernteste Kante. Rakuen bekommt etwas weniger Licht und Wärme von seinem Stern.
Sternperiode: Jahre 1 1,88 1.9
Rotation: Std 24h 24h 37m 22h schnellerer Spin kann schnellere Winde und Coriolis fx erzeugen
axiale Neigung: deg 23 25.19 11 weniger ausgeprägte Jahreszeiten
Oberflächengravitation 1 0,38 1.1 etwas höher g
Masse 1 0,107 1,584 M⊕ 1,1 g zu erzeugen
Radius zur Erde 1 0,533 1.2 1,1 g zu erzeugen
Radius km 6378 3396 7653 Mehr Fläche.
Oberflächentemperatur:
Minute C -90 -143 -30 In Grad Celsius
meine C 14 -63 25
maxC 57 35 60
Gewächshaus fx fügt hinzu 33 6 30-50 aufgrund von Rakuens dicker CO2-Mehrheitsatmosphäre

Nach diesen grundlegenden Statistiken strebe ich diese Eigenschaften im VERGLEICH ZUR ERDE an:

  1. Tektonisch aktiver. Tausende aktive Vulkane und heiße Quellen. Mehr Verwerfungslinien, die sich schneller verschieben; geologische Ereignisse wie Erdbeben sind häufiger.
  2. Es gibt mehr, aber kleinere Kontinente als die Erde. Ähnlich wie in Indonesien und anderen pazifischen Feuerringgebieten. Viele Archipele und vulkanische Ketteninseln.
  3. Insgesamt gibt es weniger Landoberfläche als die Erde und mehr Ozean an der Oberfläche.
  4. Vulkanasche und Gase wie SO2 und CO2 dominieren eine dichte dunstige Atmosphäre.
  5. Aufgrund der höheren Schwerkraft und der überatmosphärischen Zusammensetzung ist der atmosphärische Druck etwas höher.
  6. Reichlich Metalle in der Nähe der Oberfläche, insbesondere Eisenoxide. Die häufigen Vulkanausbrüche sollen dabei helfen.
  7. Kein einheimisches Leben jenseits von einzelligen Bakterien.
  8. Ich hätte gerne Windgeschwindigkeiten, die höher sind als die der Erde, mit häufigeren und größeren Stürmen. Aber ich bin mir nicht sicher, wie sich alle planetarischen Faktoren summieren werden. Vulkanausbrüche sollen die Wärmeverteilung stören. Bei einer dickeren Atmosphäre haben langsamere Winde mehr Kraft.

Meine Frage ist: Sind diese Planeteneigenschaften realistisch?

Planeten- und Klimawissenschaften sind ziemlich komplex, und ich würde mich sehr über etwas Hilfe bei der Bestätigung oder Fehlersuche bei diesen grundlegenden Eigenschaften freuen.

Danke schön!

Ich beginne damit, dass ich sage, dass ich kein Meteorologe bin, also ist das Folgende die Meinung eines Laien - was das wert ist. Ihr Kommentar über die höhere Rotationsrate der Planeten, die zu höheren Windgeschwindigkeiten, häufigeren und größeren Stürmen usw. führt, ist möglicherweise nicht korrekt. Das Problem ist eines der Thermodynamik. Wenn sich die Erde zum Beispiel langsamer drehen würde, würde die sonnenzugewandte Seite mehr Wärme aus der Sonneneinstrahlung gewinnen als jetzt. Ebenso würde die Nachtseite kühler werden als jetzt, weil diese atmosphärische Wärme mehr Zeit zum Abstrahlen hat. Siehe Teil 2.
Teil 2. Das Endergebnis wäre ein höheres Gesamtniveau des thermischen Ungleichgewichts in der Erdatmosphäre, dh eine „heißere“ Tagseite und eine kältere „Nachtseite“. Insgesamt bleibt die Menge des Sonnenlichts, die auf die Erde trifft, genau gleich, aber die Verteilung ist verändert. Wenn das System versucht, sich auszugleichen, wären stärkere Winde und Konvektionsströmungen das Ergebnis. Mehr/heißere Luft, die auf der Tagseite aufsteigt, mehr/kältere Luft, die auf der unteren Nachtseite abfällt, dann strömt Luft von beiden Seiten herein, um die Lücke zu füllen! Ich denke also, dass eine längere Rotation eher als eine kürzere Ihnen die Effekte geben würde, die Sie suchen.
@Mon ty für das Feedback! Ich verstehe, was Sie sagen – ähnlich wie gezeitenbehaftete Planeten starke Winde bekommen, wenn erhitzte Luft von der Sonnenseite zur dunklen Seite strömt. Ich habe jedoch auch über planetare Spineffekte auf Windgeschwindigkeiten und -muster gelesen, insbesondere in Bezug auf Coriolis-Drehstürme. Ich bin mir nicht sicher, welche stärker sind ...
Ja, vielleicht möchten Sie ein wenig graben – vielleicht haben Sie einen Meteorologen oder Klimatologen gefragt, welche der beiden Optionen (schnellere oder langsamere Drehraten) wahrscheinlich die größte Wirkung hat – in Anlehnung an das, wonach Sie in Ihrer Geschichte suchen. Die wichtigste IMO wäre herauszufinden, welche der beiden Optionen Ihnen die Windgeschwindigkeiten liefert, die für die kleinste/geringste Änderung der Rotationsrate erforderlich sind. (Damit Sie am Ende eine Rate haben, die der Erde so nahe kommt, wie es vernünftig erscheint.)

Antworten (2)

Sieht größtenteils OK aus, aber ein paar Dinge springen mir auf.

Der Luftdruck ist etwas höher.

Und

Gewächshausfx fügt 30-50 hinzu, aufgrund von Rakuens dicker CO2-Mehrheitsatmosphäre

sind eine problematische Kombination.

Denken Sie daran, dass Stickstoff kosmisch häufig vorkommt ... laut spektroskopischer Analyse ist es das siebthäufigste Element im Weltraum (weil es einfach herzustellen ist; man braucht nur große alte Sterne, keine Supernovae), und daher sollten Sie damit rechnen, ziemlich viele davon zu finden es in Ihrem fiktiven Sonnensystem. Darüber hinaus ist N 2 ein relativ schweres Gas und wird leicht von der Gravitationskraft eurer Welt eingefangen, und es wäre vernünftig zu erwarten, dass es einen relativ großen Teil der ursprünglichen Atmosphäre eurer Welt bildet.

Jegliches vorhandenes CO 2 wird zusätzlich zum Stickstoff vorhanden sein. Denken Sie daran, dass die Atmosphäre der Venus zu 3,5 % aus Stickstoff besteht , aber aufgrund der Dichte dieser Atmosphäre ergibt das mehr Stickstoff, als Sie in der Erdatmosphäre finden können!

Dies impliziert, dass Sie, wenn Sie eine Atmosphäre mit mehrheitlich CO 2 wollen, entweder einen seltsamen Mangel an Stickstoff erklären müssen (erklärt auf dem Mars durch Atmosphärenverlust, weil er klein und ohne Magnetosphäre ist, aber Sie haben diese Entschuldigung nicht) oder Sie müssen eine Atmosphäre, die mindestens den doppelten Druck der Erde hat und zu über 50 % aus CO 2 besteht .

Ich würde auch befürchten, dass eine so dicke Atmosphäre mit so viel CO 2 auf einer wasserreichen Welt sich auch einfach mit Wasserdampf füllt und Sie ein außer Kontrolle geratenes Gewächshaus bekommen, das es in eine Art Dampfplaneten verwandelt. Überlegen Sie, ob Sie wirklich so viel CO 2 brauchen .

Vulkanasche und Gase wie SO2 und CO2 dominieren eine dichte dunstige Atmosphäre.

SO 2 hat eine relativ kurze Verweilzeit in der Atmosphäre und stammt hauptsächlich aus vulkanischer Aktivität. Dass es einen signifikanten Anteil der Atmosphäre ausmacht, deutet darauf hin, dass es ein Ende des Vulkanismus gibt. Bedenken Sie, dass der massive Vulkanausbruch der Venus vor etwa einer halben Milliarde Jahren die Atmosphäre des Planeten über den Rand gekippt haben könnte, und große Flutbasalte auf der Erde wurden mit dramatischen Umweltveränderungen und Massensterben in Verbindung gebracht, und die Erdatmosphäre scheint eher gutartig zu sein als die deiner Welt.

Wenn Sie beabsichtigen, dass der Planet bereits auf dem Weg ist, eine Schnellkochtopfwelt zu werden, dann ist alles in Ordnung. Andernfalls könnten Sie überlegen, etwas abzuschwächen .

Ich hätte gerne Windgeschwindigkeiten, die höher sind als die der Erde, mit häufigeren und größeren Stürmen.

Dies war in letzter Zeit eine seltsam beliebte Anfrage auf dieser Seite. Es ist wie eine vulkanische, fast leblose Höllenwelt, in der es Säure regnet und die Ozeane in ein paar tausend Jahren verkochen werden, ist nicht unangenehm genug ... das Wetter muss auch schlecht sein .

Wie auch immer, Vulkanismus ist eine gute Quelle für stürmisches Wetter und bunte Blitze. Höhere Windgeschwindigkeiten zu erreichen, scheint etwas weniger praktisch zu sein, aber wirklich ... brauchen Sie das?

ty! Ich habe nicht bedacht, dass dem Mars sein N2 weggenommen wurde, und ich habe meine Atmos nach einer Marskomposition modelliert. Ihre Erklärung für die Atmosphäre der Venus macht auch Sinn! Ich habe gerade auch Titan nachgeschlagen und sehe 97% N, trotz seiner geringeren Größe. Was wären gute N-, CH4- und CO2-Niveaus für diesen Planeten? Basierend auf archaischer Erde sehe ich etwa 70 % N, 10 % CO2, 10 % CH4, 10 % H2O Dampf?
in Bezug auf SO2, das sind auch sehr nützliche Informationen, ty! es würde definitiv nicht lange bleiben wegen vieler Regenstürme. Starke Winde sind optional, und es scheint schwierig, die vielen beteiligten Faktoren vorherzusagen. Angenehme Planeten sind selten, oder? (Seltenerd-Hypothese). Nach dem, was ich gelesen habe, werden die meisten Exoplaneten für die menschliche Besiedlung nicht sehr angenehm sein.
@KoonW Sicher, erdähnliche Planeten mögen selten sein, aber Ihre Welt ist zu diesem Zeitpunkt ihres Lebens immer noch erdähnlicher als nicht. Erdähnlich mit schlechtem Wetter ist immer noch erdähnlich; es ist schließlich (noch) keine Venus oder Mars. Das sind unangenehme Welten.

Drehen Sie das SO2 auf!

Ich teile die Befürchtung, dass eine „Mehrheits-CO2“-Atmosphäre einen intensiven Treibhauseffekt hervorrufen wird. Sehen Sie, wie viel Schaden wir mit 0,04 % in der Atmosphäre anrichten können. Sie können damit umgehen, indem Sie das CO2 herunterdrehen, den Planeten nach außen verschieben oder ... indem Sie die SO2-Menge massiv erhöhen.

SO2 kann man sich als Geoengineering-Mittel vorstellen – laut Chemistry World können Flugzeuge zu einem Preis von nur 1000-4000 Menschenleben jährlich eine ausreichende Menge verteilen, um die globale Erwärmungsuhr um sechs Monate zurückzuhalten. (Sie haben nicht darüber diskutiert, es zu tun, sondern damit aufgehört .) Aber die Erdatmosphäre enthält immer noch nur etwa 1 Teil pro Million SO2, also gibt es viel Raum für Verbesserungen.

Ich werde nicht so tun, als könnte ich die Auswirkungen großer Mengen CO2 gegenüber SO2 berechnen - beide absorbieren bestimmte Frequenzen und beide sollten bei hohen Pegeln abnehmende Renditen haben. Aber ich kann sagen, wie man das SO2 aufdreht.

Sie haben Einzeller. Folgen Sie dem Schwefelkreislauf . Auf der Erde wird Sulfat zu Sulfit und dann zu Schwefelwasserstoff reduziert. Vielleicht hat ihre rudimentäre Biochemie den letzten Schritt nicht gelernt. Stattdessen bleibt das Sulfit im Gleichgewicht mit schwefliger Säure (H2SO3), die im Gleichgewicht mit H2O + SO2 steht. Die Organismen verwenden Sulfat im Wasser quasi als Ersatz für Sauerstoff in ihrem Stoffwechsel - für jedes umgewandelte Sulfat erhalten sie ein Sauerstoffatom.

Wenn die Atmosphäre des Planeten ziemlich oxidierend ist, werden Schwefelverbindungen schließlich wieder in Sulfat umgewandelt und in den Ozean gespült, sodass immer eine gesättigte Sulfitlösung vorhanden ist, um die Atmosphäre gut mit SO2 zu versorgen, wodurch ein hoher atmosphärischer Dunst entsteht, der einen erheblichen Teil davon widerspiegelt einfallendes Licht.

Ich recherchiere mehr über die Atmosphäre der archaischen Erde (eher 70 % N, 10 % CO2, 10 % CH4, 10 % H2O-Dampf). Hast du gesehen, dass der Link von Starfish Prime über SO2 nicht lange in der Atmosphäre verweilt? Ich mache mir auch Sorgen, dass das SO2 das Überleben einer menschlichen Kolonie durch das Problem des sauren Regens gefährden könnte? Schwefelkreislaufbakterien sind ein interessantes Konzept - riechen sicherlich schrecklich! Danke für die Info!
SO2 verweilt nicht lange in der Erdatmosphäre . Aber wenn die lokale Biologie den Schwefel nicht reduziert und die Ozeane mit schwefliger Säure gesättigt sind, könnte er länger verweilen. Ich finde. (Ja, das würde sicherlich das Überleben einer menschlichen Kolonie gefährden - aber wenn SO2 und CO2 die Atmosphäre dominieren, denke ich, dass das schon in Frage kommt!
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