Kann ein bewohnbarer Planet Mini-Sonnen haben (dh Sonnensatelliten oder leuchtende Monde)?

Sonnen sind Sterne. Sie werden von Planeten und manchmal von anderen Sternen umkreist. Planeten werden von Monden umkreist. Relativ fortgeschrittene Zivilisationen können auch künstliche Satelliten in Umlaufbahnen um ihren Planeten starten. Licht und Energie in einem Planetensystem stammen hauptsächlich von seinem Zentralstern, der durch Kernfusion der leichtesten Elemente angetrieben wird. Aufgrund der Rotation von Himmelskörpern haben Planeten oft regelmäßige saisonale und Tag-Nacht-Zyklen. Das Leben, das sich auf einem Planeten entwickelt hat, hängt von diesen Zyklen ab. Ich möchte eines dieser grundlegenden Konzepte ändern und das System geozentrisch statt heliozentrisch machen:

Wäre es möglich, einen sternähnlichen Satelliten zu haben, der einen Planeten der „Klasse M“ umkreist ?
Mit anderen Worten, wie kann ich einen Mond zum Leuchten bringen? (Dies scheint zuvor von Clarke in The Sands of Mars „Project Dawn“ für Phobos und von Pohl/Kornbluth in Wolfbane gemacht worden zu sein, aber mit Handwinken/Unobtainium .)

Da die Scheiben unserer Sonne und unseres Mondes am Himmel ungefähr gleich groß zu sein scheinen, stellen Sie sich vor, der Mond würde nicht reflektieren, sondern Licht aussenden und sich möglicherweise schneller um die Erde drehen („1-Tages-Monat“).

Dieser lichtemittierende Mond würde eine richtige Sonne ersetzen, wenn er einen Schurkenplaneten umkreist, oder eine zu weit entfernte Sonne verstärken, dh der Planet befindet sich außerhalb einer normalen bewohnbaren Zone eines gewöhnlichen Planetensystems.

Eine Reihe kleinerer Satelliten wäre ebenfalls akzeptabel und sie können, falls erforderlich, künstlich sein.

Probleme

Unabhängig von der Energiequelle gehe ich davon aus, dass Strahlung selbst bei einer massiven Atmosphäre ein Problem darstellt.

Heliozentrische Systeme sind natürlich, weil die kleinsten Sterne immer noch größer und massereicher sind als die größten Planeten: OGLE-TR-122b scheint der kleinste bekannte Stern zu sein , der etwa die Größe von Jupiter, aber die 100-fache Masse hat. Die größten entdeckten Exoplaneten haben den 2- oder 3-fachen Radius von Jupiter.

Ich denke, die große Masse ist erforderlich, um eine konstante, stabile Wasserstofffusion zu ermöglichen. Das ist also höchstwahrscheinlich keine Option.

Danke, @HDE226868, also wie ich angenommen habe, sind fusionsbetriebene Mini-Sonnen unmöglich, aber vielleicht gibt es einen anderen Weg, um einen hellen, nicht reflektierenden Mond zu haben.
Um die Anforderungen für Geozentrismus zu erfüllen, müssen wir den Parallaxeneffekt vollständig aufheben, wenn wir den Rest des Universums betrachten, richtig? Oder brauchen wir andere Planeten, die diesen Planeten ebenfalls umkreisen?
Andere Sterne und Planeten spielen keine Rolle, @sh1. Die Unterstützung eines geozentrischen Weltbildes auf dem Planeten ist nicht das Ziel dieser Frage.
Wie unterscheidet man dann zwischen einem kleinen Objekt, das ein großes Objekt umkreist, und einem großen Objekt, das ein kleines umkreist?
@sh1 Lassen Sie das Baryzentrum innerhalb des größeren Körpers sein (wie es bei Erde und Mond der Fall ist).

Antworten (5)

Ich habe zwar nicht wirklich den vollständigen physikalischen Hintergrund, um dies zu untermauern, aber ein interessanter Gedanke für ein geozentrisches System könnte ein Doppelsternsystem sein. Stellen Sie sich ein Paar Sterne mit ziemlich gleicher Masse in einer Umlaufbahn mit sehr geringer Exzentrizität umeinander vor. Diese beiden Sterne würden sich tatsächlich um einen Punkt zwischen ihnen drehen, wo Sie Ihren viel kleineren Planeten direkt am Rotationspunkt platzieren könnten, und Sie haben effektiv ein Sonnenpaar, das Ihre (wahrscheinlich sehr heiße) Welt umkreist.

Der Tag auf dieser Welt wäre natürlich praktisch endlos (es sei denn, ein anderer Satellit verschafft Ihnen vorübergehend eine Gnadenfrist in Form einer Sonnenfinsternis), sodass Sie diese Sterne wahrscheinlich weiter von Ihrem Planeten der M-Klasse entfernt platzieren möchten als die normale Goldilocks-Zone kühlen Sie die Dinge ein wenig ab. Abhängig von den fraglichen Entfernungen und davon, ob Sie andere Satelliten einbeziehen oder nicht, kann der Planet auch mit seinen Sonnen gezeitenverbunden sein, was ein Band um die Mitte (effektiv den Nullmeridian) ergibt, wo die Dinge etwas kühler sind, weil es indirekter ist Sonnenlicht

Ich denke, das ist L1, das Sie für Ihren Planeten verwendet haben, richtig? Bedeutet dies, dass Sie Objekte bei L4 und L5 haben können, die subjektiv auch den Planeten umkreisen, oder verschwinden diese, wenn beide Hauptkörper die gleiche Größe haben? Und können wir einen Stern durch ein Schwarzes Loch gleicher Masse ersetzen?
@sh1 Art von, die Absicht war, dass der Planet im Baryzentrum des Systems ist, was meiner Meinung nach bei relativ gleichen Massen auch L1 sein würde (können Sie sagen, dass ich kein Astronom bin? :)) in dieser Richtung , es scheint, dass Sie Objekte bei L4/L5 haben könnten, was ungefähr auf halbem Weg entlang der Umlaufbahn zwischen den beiden Körpern wäre. Was das Schwarze Loch betrifft, sicher, warum nicht? es ist nur eine Masse
Leider ist es keine stabile Orbitalkonfiguration ... jede Störung aus dem Zentrum und der Planet, der nicht mehr im Gleichgewicht mit seiner Umgebung ist, fällt direkt in die nächste Sonne. Es wäre ein künstlicher Eingriff (in Form eines massiven, mächtigen, lenkbaren Mondes) erforderlich, um ihn in der Mitte zu halten, und es ist schwer vorstellbar, wie er überhaupt dort sein konnte ...

Nukleare Glühbirne. Die Idee ist, dass ein radioaktives Plasma in einem Gefäß enthalten ist. Die Idee wurde ursprünglich als eine Art Raketentriebwerk vorgeschlagen (die Wärme des Schiffs wird zum Antrieb des Treibmittels verwendet), aber ich denke, es könnte seinem Namen im wahrsten Sinne des Wortes gerecht werden - warum nicht? Das Wegwerfen des Raumschiffs vereinfacht definitiv die Technik.

Ein einfaches Konzept wäre, viele langlebige radioaktive Materialien in eine große Wolframhülle zu stopfen. Der radioaktive Zerfall erwärmt das Wolfram – und wie wir alle von diesen veralteten Glühbirnen wissen, erzeugt ausreichend heißes Wolfram ein schönes, weißes Leuchten. Es ist nicht sehr effizient, aber mit dem richtigen Material, das es antreibt, könnte es noch sehr lange leuchten.

Die effizienteste Art der Energieerzeugung, die wir derzeit kennen, ist Antimaterie gefolgt von Fusion. Wie Sie sagten, wäre die Menge an Materie, die für eine natürliche, sich selbst erhaltende Fusionsreaktion benötigt wird, erheblich größer als der Planet selbst. Mit ein wenig Handwavium, wenn künstliche Fusionsreaktoren im Weltraum hergestellt würden, könnte man theoretisch einen massiven Mond haben, der zufällig ein Kraftwerk ist, das Licht und andere Strahlung in Richtung des Planeten aussendet.

Da es künstlich ist, könnte der Emitter übrigens durch Gezeiten mit dem Planeten verbunden sein, so dass die "Sonnen" - oder Emitterseite immer die gesamte Energie auf den Planeten konzentrieren würde, ohne Energie zu verschwenden.

Auch müsste der Mond nicht näher oder weiter entfernt sein als der echte Mond, weil sich der betreffende Planet drehen würde. Am Beispiel des Erdsystems würde sich der Tag nur um 50 Minuten verlängern, wenn der Mond wie die Sonne würde und die gleiche Lichtmenge aussendet wie die Erde normalerweise . Das ist fast das Gleiche wie beim Mars (39 Minuten länger) und würde den Bewohnern nicht allzu auffallen.

Als alternativen Vorschlag könnten Sie einen massiven Fokussierungscluster von Satelliten am nächsten Stern haben und die Energie auf einen Mond bei L1 relativ zum Stern- / Planetensystem strahlen. Die Satelliten wären idealerweise so nah wie möglich am Stern, um die Gesamtgröße des/der Satelliten(s) zu reduzieren. Dies könnte ein etwas passives System sein und würde Energiedichteprobleme umgehen. Das Konzept erinnert mich an Strahlkraft für so etwas wie ein Sonnensegel, aber für einen ganzen Planeten.

Antimaterie erzeugt keine Energie, da es keine Antimaterieminen gibt. Es kann eine konzentrierte Möglichkeit sein, Energie zu speichern , aber es ist keine primäre Quelle . Und was meinen Sie mit «gefolgt von Fusion»? Sobald Sie die Antimaterie vernichten, erhalten Sie Gammastrahlen, nicht etwas, das Sie dann fusionieren müssen.

Im wirklichen Leben fragten sich westliche Wissenschaftler jahrhundertelang, was die Sonne antreibt. Berechnungen zeigten, dass es nur wenige tausend Jahre wie in der biblischen Chronologie brennen könnte, wenn es durch Verbrennung angetrieben würde, was für die Äonen der neuen Wissenschaft der Geologie nicht ausreichte.

Wenn die Sonne durch langsame Gravitationskontraktion angetrieben würde, könnte sie nach späteren Berechnungen einige Millionen Jahre lang scheinen, aber bis dahin behaupteten Geologen, dass die Erde Hunderte von Millionen von Jahren Leben hatte. Ich habe gelesen, dass es wegen dieses Problems einmal bei einem wissenschaftlichen Treffen zwischen einem Astronomen und einem Geologen zu körperlicher Gewalt gekommen ist.

Und schließlich wurde die Kernfusion als die Art und Weise berechnet, wie Sterne leuchten. Jetzt möchten Sie einen Weg finden, wie mondgroße "Sterne" einen Planeten beleuchten können, ohne die immense Masse zu haben, die eine natürliche Fusion ermöglicht. Glücklicherweise ist das, was Sie wollen, nicht VÖLLIG unmöglich.

Für mich scheint ein riesiges, vollständig mechanisiertes System zur Stromerzeugung, das Lichter antreibt, um den Planeten zu beleuchten, die "einfachste" Lösung zu sein.

Meiner Meinung nach müsste ein vollständig künstlicher „Sonnensatellit“ wahrscheinlich über ein riesiges System von Stromgeneratoren, Reparaturrobotern und automatisierten Fabriken verfügen, um Teile für Generatoren und Lichter herzustellen und die Reparaturroboter herzustellen, und die Reparaturroboter müssten alles warten und reparieren .

Und das scheint der einfachste Weg zu sein. Wenn die Erde und der Mond aus dem Sonnensystem ausgestoßen werden, bauen Sie viele Fusionsreaktoren auf dem Mond, um Lichter anzutreiben, die die gesamte Oberfläche bedecken und alle auf die Erde gerichtet sind, um die Erde zu beleuchten und zu erwärmen.

Aber wenn Sie ein System wollen, das von selbst ohne Maschinen läuft, wie eine Sonne läuft, ist das ein Problem, da Sie kein Objekt mit der Masse wollen, die für eine natürliche Fusion erforderlich ist.

Wenn Sie möchten, dass der mondähnliche Sonnensatellit nur für ein paar tausend Jahre scheint, könnten die Schöpfer ihn als riesigen Scheiterhaufen im Weltraum konstruieren, der für Tausende von Jahren brennen soll.

Eine Möglichkeit besteht darin, Fusionsenergie zu verwenden, um Geräte zur Umwandlung von Materie anzutreiben, die verschiedene Elemente in radioaktive und möglicherweise spaltbare Elemente umwandeln. Wenn Sie genügend solcher Elemente zum fraglichen Mond bringen, liefern sie pro Sekunde genug Energie, um den Planeten zu beleuchten und zu erwärmen. Die von den Elementen erzeugte Strahlung muss in elektromagnetische Strahlung (Licht) umgewandelt werden, und der Vorschlag von Joanna Marietti zur "nuklearen Glühbirne" zeigt, wie das geht.

Je mehr Energie ein radioaktives Isotop pro Sekunde erzeugt, desto schneller zerfällt es natürlich in ein nicht radioaktives Isotop. Daher muss jemand, der ein solches System in Betracht zieht, berechnen, welche Elemente zu verwenden sind und wie viel, um eine konstante Lichtproduktion für die notwendige Zeit zu haben, seit das System in Ihrer Geschichte erstellt wurde.

Vielleicht möchten Sie, dass die ersten Entdecker den "Sonnensatelliten" erreichen, um festzustellen, dass die Lichtleistung bald unter ausreichende Mengen sinken wird und das Leben auf ihrem Planeten sterben wird, es sei denn, sie finden einen Weg, die radioaktiven Elemente auf dem "Sonnensatelliten" wieder aufzufüllen. .

Da ein felsiger, erdähnlicher Planet durch unzählige Kollisionen großer astronomischer Körper gebildet wird, ist er bald nach seiner Entstehung heiß geschmolzen. Daher wären Ihr erdähnlicher Planet und alle großen Monde am Anfang geschmolzen heiß. Aber die kleineren Monde würden viele Millionen Jahre vor den größeren Planeten abkühlen und feste Oberflächen bilden. So könnten die Planeten in der Lage gewesen sein, ihre Monde zu beleuchten und zu erwärmen, und vielleicht könnten Raumfahrer die Monde mit Leben aussäen, das überleben könnte, bis die Planeten abkühlten.

Die fraglichen Monde würden also abkühlen und ihre Planeten nicht mehr natürlich beleuchten, lange bevor ihre Planeten abkühlen und feste Oberflächen hätten, auf denen das Leben Wärme und Licht von den Monden benötigen könnte. Zu der Zeit, als die Planeten Licht und Wärme von geschmolzenen heißen Monden benötigten, würden die geschmolzenen heißen Monde abgekühlt sein und nicht mehr auf natürliche Weise Wärme und Licht liefern.

Eine hochentwickelte Gesellschaft hätte also den Mond oder die Monde eines Planeten künstlich wieder erhitzen können, damit die Monde genügend Wärme und Licht liefern, und dann den Planeten mit vielzelligen Lebensformen besät, um diese Wärme und dieses Licht zu nutzen, bevor die Monde wieder abkühlten .

Es könnte sogar möglich sein, dass eine äußerst unwahrscheinliche natürliche Kollision viele Millionen Jahre nach dem Alter, in dem sie üblich waren, den Mond wieder zu geschmolzener Hitze erhitzte.

Natürlich wäre es eine sehr große Aufgabe für diese superfortgeschrittenen Außerirdischen, einen Mond oder Monde wieder zu geschmolzener Hitze zu erhitzen. Sie würden wahrscheinlich viele große Asteroiden und Kometen umleiten, um auf dem Mond (und nicht auf dem Planeten, mit Ausnahme von Kometen, die zur Bereitstellung von Wasser und Atmosphäre benötigt werden) einzuschlagen und ihn wieder aufzuheizen. Das Ziel wäre, einen oder viele gleichzeitige Einschläge zu verteilen, die fast, aber nicht ganz energisch genug sind, um den Mond zu zertrümmern, um die maximale Menge an Heizenergie bereitzustellen.

Und die supermächtigen Aliens wollen vielleicht andere Asteroiden und Kometen miteinander kollidieren lassen, um dem Planeten einen Neumond zu geben, der den in eine Sonne verwandelten ersetzt.

Es gibt zwei Probleme mit dem reflektierenden Satelliten. Ich werde sie mit dem Erde-Mond-System veranschaulichen, was ein gutes System ist, da der Mond, soweit wir wissen, ein außergewöhnlich großer Satellit ist.

  • Albedo ist der Lichtanteil, den der Körper absorbiert und nicht reflektiert. Da es variabel ist, nehmen wir an, Ihr Satellit ist ein perfekter Spiegel und reflektiert das gesamte empfangene Licht (die tatsächliche Albedo des Mondes beträgt 0,136).

  • Die zweite ist, dass Ihr Satellit nur einen Bruchteil der Oberfläche des Planeten haben wird. Selbst bei gleicher Entfernung von der Sonne bedeutet dies, dass nur eine proportionale Menge Sonnenlicht gesammelt wird. Wikipedia gibt uns an, dass die Mondoberfläche 0,074 der Erdoberfläche beträgt, sodass das maximale Gesamtlicht, das der Mond reflektieren kann, 0,074 des Gesamtlichts beträgt, das auf die Erde gelangt. Das ist keine kleine Menge, würde aber sicherlich außerhalb des "Sonnen" -Bereichs liegen.

  • Was noch schlimmer ist, das Licht wird vom Mond zurück in den Weltraum gestreut. Vom Mond aus ist die Erde ein 2°*2°-Ziel in einem Himmel, der 180°*180° breit und lang ist. Also etwa 1/8100 des vom Mond empfangenen Lichts (das sind 0,074 des von der Erde empfangenen Lichts).

Welche Bedingungen würden Ihren Mond verbessern? Eine höhere Albedo, ein größerer Satellit und näher am Planeten (der Planet ist also anscheinend größer) würden helfen, aber obwohl sie die Nächte weniger dunkel machen könnten, glaube ich nicht, dass keine Kombination davon ausreichen würde, um eine "Sonne" herauszuholen eines Satelliten. Die einzige verbleibende Alternative wäre ein künstliches Objekt, das so hergestellt werden könnte, dass es eine Streuung des reflektierten Lichts vermeidet (aber nach unseren derzeitigen Maßstäben unmöglich groß wäre).

Ähm, ich würde einen „Mond“ bevorzugen, der kein Licht reflektiert , sondern selbst Licht aussendet . Es muss nicht fusionsbetrieben sein, sollte aber langlebig sein. Es kann dazu Wartung erfordern (wenn es künstlich ist), war aber vorzugsweise vollständig autonom.