Kein Sonnenlicht, nur energiereiche Strahlung?

Das meiste der Physik in Bezug auf Quasare und Pulsare usw. wurde von den Leuten über mir erklärt. Hier würde ich mit ein paar schnellen Faktenchecks über den Kern der Frage gehen.

F1- Kann ein Pulsarplanet (ein Planet, der sich um einen schnell rotierenden Neutronenstern dreht) Leben beherbergen?

Es ist unwahrscheinlich, dass Pulsarplaneten Leben, wie wir es kennen, beherbergen, da der Pulsar ein hohes Maß an ionisierender Strahlung aussendet und der entsprechende Mangel an sichtbarem Licht. ( https://en.wikipedia.org/wiki/Pulsar_planet#History )

Auf Kohlenstoff basierendes Leben, wie wir es kennen, ist für alle biologischen Prozesse auf Proteine ​​angewiesen. Der plötzliche hochenergetische Röntgenstrahl des Pulsars würde diese Moleküle vollständig auseinanderreißen, bevor sich der erste Prokaryot überhaupt bildete.

Eine gespenstisch schöne Welt mit tanzenden Polarlichtern ... und kein Leben ...

Q2-Kann ein Planet mit schwarzen Löchern Leben beherbergen?

Theoretisch ja ( wie dieser Artikel sagt ). Aber es wäre eine primitive Art von Leben (wenn es Leben auf Kohlenstoffbasis mit einem Stoffwechsel ähnlich dem Leben auf der Erde wäre) und es gäbe kein komplexes Leben auf einem solchen Planeten.

ps das wäre einer der schrecklichsten Orte im ganzen Universum ...

Q3- Kann es Leben auf einem Schurkenplaneten in einer Galaxie geben, die einen Quasar enthält?

Laut diesem Artikel, der ein immens sachkundiges Video enthält, würde es davon abhängen, wie weit der Planet vom Zentrum der Galaxie / des Quasars entfernt ist. Wenn sich beispielsweise unser Sonnensystem am Rand unserer Galaxie befindet und unser galaktisches Zentrum sich in einen Quasar verwandeln würde, würden seine Wärme und sein Licht , die uns erreichen , nur 1% der Wärme und des Lichts betragen, die uns von der Sonne erreichen. Je näher der Planet am galaktischen Zentrum ist, desto mehr Wärme und Licht würde er vom Quasar erhalten.

Aber noch einmal: Wärme und Licht allein sind nicht die einzigen bestimmenden Faktoren für das Leben auf einem Planeten. In Anbetracht der extrem hochenergetischen Gammastrahlenemissionen und hochenergetischen Partikeljets, die vom Quasar ausgesandt werden, würde ein Planet, der in einer angemessenen Entfernung in der bewohnbaren Zone eines Quasars liegt, wahrscheinlich eine erschreckend hohe Menge an zerstörerischer Strahlung von sich abbekommen zerstören jegliches Leben auf diesem Planeten und reduzieren ihn auf einen scheinbar sehr bewohnbaren (in der Goldillock-Zone), aber in Wirklichkeit völlig toten Planeten. Vergessen Sie auch jeden Hoffnungsschimmer, dass eine Ozonschicht Sie vor solch hochintensiven Energiestrahlen schützen könnte. Tatsächlich sind diese Energiestrahlen stark genug, um jede ozonähnliche Absorptionsschicht um den besagten Planeten herum leicht zu zerstören.

Ich will nicht auf diesem Planeten leben. Zeitraum!

Können Planeten um Schwarze Löcher / Quasare existieren?

Ja. Schwarze Löcher können groß genug sein, um ganze Galaxien zu verankern – Beweise deuten stark auf ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum unserer eigenen Galaxie hin. Aufgrund der erhöhten Masse des Schwarzen Lochs gegenüber beispielsweise einem Gartenstern müssten alle Planeten jenseits des Ereignishorizonts existieren - was bedeutet, dass Ihr Planet, wenn er sich in der Umlaufbahn befindet, möglicherweise bereits eine angemessene Entfernung zum Schwarzen Loch hat Vermeiden Sie starke Strahlung.

Außerdem könnte Ihr Planet ein Schurkenplanet gewesen sein, der nach seiner Supernova-Transformation von der Anziehungskraft des Schwarzen Lochs erfasst wurde, oder eine Ansammlung von Trümmern aus vorbeiziehenden Kommentaren, Meteoren oder Asteroiden.

Emissionen – sind sie ein Problem für das Leben auf diesen Planeten?

Dieses Bild zeigt einen Strahl aus Röntgenstrahlen und sichtbarem Licht, der über eine Million Lichtjahre vom Pol eines Quasars projiziert wird.

Der Jet wird als „astrophysikalischer Jet“ bezeichnet und enthält neben Röntgenstrahlen auch Partikel und Plasma. Damit er die Fluchtgeschwindigkeit erreichen kann, muss er nahezu Lichtgeschwindigkeit erreichen. Dies würde sicherlich Probleme für euren Planeten verursachen. Diese Jets werden jedoch tendenziell von den Polen des Quasars/Schwarzen Lochs emittiert, während umlaufende Körper dazu neigen, sich um sein Rotationszentrum zu bewegen.

Röntgenstrahlen und Strahlung mögen immer noch ein Problem sein, aber nicht so sehr wie eine allumfassende Explosion von planetenvernichtendem Plasma.

"Es ist das Leben, Jim, aber nicht so, wie wir es kennen."

Das Hauptproblem bei einem Mangel an sichtbarem Licht werden Nährstoffsysteme sein. Die überwiegende Mehrheit des Lebens auf der Erde ist auf das Sonnenlicht als Grundpfeiler der Nahrungskette angewiesen. Es gibt jedoch Orte auf der Erde (tiefe Unterwassergräben), die zur Energiegewinnung auf geothermische Quellen angewiesen sind. Pflanzen und Plankton wandeln dort die durch das Wasser aufkochende Wärme des Planeten in Nahrung um, die größere, komplexere Lebewesen (wie Garnelen, Krebse und Röhrenwürmer) für sich selbst in Energie umwandeln.

Unter der Annahme, dass die Hintergrundstrahlung Ihres Planeten ausreicht, um genetische Mutationen, Tod und Krebs zu verursachen, könnte es sein, dass jede Lebensform auf Ihrem Planeten eines, einige oder alle der folgenden Merkmale aufweist:

• relativ einfach (alles, was größer oder komplizierter ist, wird durch Strahlung oder Mutation abgetötet)
• selbstkorrigierend (DNA kann Mutationen oder Krebs reparieren)
• klein (weniger Oberfläche zur Reduzierung der Wechselwirkung mit Strahlung)
• strahlungsbeständig (siehe unten)
• Bodenbewohner oder Meeresbewohner (auf physischen Schutz vor der Umwelt angewiesen)

Es gibt einige Extremophile, die im wirklichen Leben existieren, wie das Bakterium Einococcus radiodurans , das eine Strahlungsdosis von 15.000 Grey überleben kann, wobei 10 Greys einen Menschen und 1.000 Greys eine Kakerlake töten würden.

Komplizierteres Leben existiert in Form von Pilzen, die Strahlung in Nährstoffe umwandeln können. Von sciencedaily.com :

„Da ionisierende Strahlung im Weltraum weit verbreitet ist, können sich Astronauten bei langen Missionen oder bei der Besiedelung anderer Planeten auf Pilze als unerschöpfliche Nahrungsquelle verlassen“, sagt Dr. Ekaterina Dadachova, außerordentliche Professorin für Nuklearmedizin und Mikrobiologie und Immunologie bei Einstein und Erstautor der Studie.

Diese Nährstoffquelle wäre eine gute Option, um größere, biologisch kompliziertere Kreaturen zu ernähren, die in Netzwerken von Tunneln leben könnten, die durch die Dichte des Gesteins vor Strahlung abgeschirmt sind – und kurze Ausflüge zur Nahrungssuche an die Oberfläche unternehmen, bevor sie wieder in den Untergrund zurückkehren. Auch hier hätte tiefes Wasser ein ähnliches Schutzpotential.

Zur weiteren Lektüre würde ich empfehlen, sich mit den Arten und Lebenszyklen zu befassen, die weiterhin um den Reaktorkern von Tschernobyl herum gedeihen.

TL;DR Ja, es ist möglich, dass Ökosysteme ohne Licht und hohe Strahlungswerte existieren. Das Leben, äh... findet einen Weg.

Der Mechanismus der Strahlungsfreisetzung um Schwarze Löcher und ähnliche kollabierte Sternreste wie Neutronensterne schließt mehr oder weniger die Möglichkeit aus, einen dunklen Himmel voller ionisierender Strahlung zu haben.

Wenn Materie in die Akkretionsscheibe gezogen wird, wird sie allmählich um das zentrale Objekt herum beschleunigt und interagiert mit anderen Partikeln, die ebenfalls in der Akkretionsscheibe gefangen sind. Wenn die Geschwindigkeit und Dichte zunimmt, erhitzen Reibungskräfte die Materie auf immer höhere Energien, und hier kommt das Problem ins Spiel.

Materie am äußeren Rand der Akkretionsscheibe ist ziemlich locker gesammelt und bewegt sich relativ langsam, sodass der äußere Rand der Scheibe relativ kühl sein wird. Während wir uns weiter hineinbewegen, wird die Menge an Energie und Dichte immer höher und höher und mit immer höheren Frequenzen zurückgestrahlt. Das bedeutet, dass die Scheibe tatsächlich in allen Frequenzen von Infrarot- bis hin zu harten Röntgenstrahlen und darüber hinaus strahlt, so dass unabhängig davon, was Sie tun, eine sehr große und helle sichtbare Energiekomponente von der Scheibe freigesetzt wird.

Der Film Interstellar beinhaltet Gravitationseffekte in seiner Darstellung eines Schwarzen Lochs:

Selbst aus sehr großer Entfernung wird die sichtbare Komponente ziemlich brillant sein; Quasare gelten als die zentralen Schwarzen Löcher von Galaxien in den frühen Stadien ihrer Entstehung vor Milliarden von Jahren und sind im ganzen Universum sichtbar!

Wenn wir ein supermassereiches Schwarzes Loch in der Nähe des Zentrums einer Galaxie betrachten, wird es ganze Sterne und Sternhaufen außerhalb der Akkretionsscheibe herumziehen. Selbst wenn der Bereich um das Loch herum aus irgendeinem Grund "gereinigt" wurde, wird das Licht von Tausenden oder Millionen von Sternen um das zentrale Schwarze Loch strömen.

Es wird angenommen, dass kleine Schwarze Löcher gegen Ende ihres Lebens Energie in Form von „Hawking-Strahlung“ emittieren, da es sich jedoch um virtuelle Partikel handelt, die vom Ereignishorizont emittiert werden (mit ihren virtuellen Partnern beim Fallen in das Schwarze Loch), werden sie dies tun auch bei allen Energien in einer zufälligen Verteilung auftauchen, so dass der Himmel in den letzten paar Stunden der Existenz des Schwarzen Lochs erstaunlich hell werden wird.

Das Leben in der Nähe eines Schwarzen Lochs wird also überhaupt nicht sehr dunkel sein ...

Möglicherweise könnte eine künstliche Quanten-Singularität, dieselbe Objektklasse wie ein Schwarzes Loch, aber anders "angeordnet", so gebaut werden, dass sie ihre eigene primäre Hawking-Strahlung einfängt und sie bei nicht sichtbaren Wellenlängen wieder aussendet. Das größte Problem, in das Sie wirklich geraten, ist, dass, wenn Sie etwas genügend harter Strahlung aussetzen, es Licht emittiert, entweder durch Fluoreszenz, Phosphoreszenz oder Glühen, sodass Ihre dunkle Welt genau auf der Messers Schneide sein muss, um genügend Strahlung zu haben brauchbar, aber leicht genug sein, dass die Dinge sowieso nicht wie die Sonne leuchten, und bei den meisten Verbindungen gibt es mindestens eine Wellenlänge, die einen dieser Effekte bei relativ geringer Intensität verursacht.

Für einige Details über die fiktive Wissenschaft der Manipulation von Singularitäten "Cavitronics" werfen Sie einen Blick auf David Brin's Earth .