Über Asteroiden und einen von Trojanern bewohnbaren Planeten

Also habe ich auf dieser Seite eine Frage gefunden, in der es um die Möglichkeit ging, einen bewohnbaren Planeten in einer stabilen Trojaner-Position zu haben (ein Planet, der sich am Lagrange-Punkt L4 oder L5 eines viel größeren Objekts befindet). Und ich fand es cool und beschloss, es zur Heimatwelt einer raumfahrenden Zivilisation meines Worldbuilding-Projekts zu machen.

Also beschloss ich, ein Planetensystem zu erschaffen, das aus einem sonnengroßen Zentralstern (1,1 Sonnenmassen), einem umlaufenden Braunen Zwerg (20 Jupitermassen, Entfernung zum Stern: 1,45 au, quasikreisförmige Umlaufbahn) und einem kleinen Gesteinsplaneten besteht der halben Erdmasse am L5-Punkt des Braunen Zwergs. Das ist noch nicht alles, aber der Rest des Systems ist nicht relevant.

Dann fing ich an, über die Details des Planeten nachzudenken, und mir kamen ein paar Fragen in den Sinn. Eine Frage, die ich überhaupt nicht beantworten kann, ist die folgende:

Wie würden Asteroiden und Kometen betroffen sein? Der Braune Zwerg würde sie alle noch mehr anziehen als Jupiter. Würde eine beträchtliche Menge von ihnen (oder ihren Trümmern) auf den Planeten umgeleitet werden und somit die Gesamtmenge der Asteroiden, die den Planeten treffen, erhöhen? Oder würde der Zwerg alle Asteroiden anziehen, die auf den Planeten kommen, und ihn vollständig beschützen? Würden insgesamt mehr oder weniger Asteroiden mit dem Planeten kollidieren?

Mein Wissen ist begrenzt, wie genau Jupiter Asteroiden beeinflusst, außer dass er sie anzieht und somit die Gesteinsplaneten schützt. In dieser Situation ist das jupiterähnliche Objekt viel massiver und mein Planet ist viel näher daran, und mehr oder weniger Kometen und Asteroiden könnten die Bewohnbarkeit und Menge der natürlichen Ressourcen meines Planeten beeinträchtigen, insbesondere durch Hinzufügen von Wasser. Auf der anderen Seite, wenn Asteroiden regelmäßig den Planeten treffen, könnte es zu einer rauen Umgebung werden, die definitiv die Kultur der Eingeborenen beeinträchtigen würde. Daher meine Frage.

Willkommen auf der Website, Eclipse. Bitte beachten Sie, dass die Worldbuilding SE darauf abzielt, detaillierte Antworten auf spezifische Fragen zu geben, die Sie bei der Entwicklung Ihrer fiktiven Welt haben. Zu diesem Zweck empfehlen wir dringend, jeden Frageposten auf eine einzelne, gut eingeschränkte Frage zu beschränken; Wenn Sie mehrere, nicht zusammenhängende Fragen stellen, können die Antworten für das beabsichtigte Format der Website leicht zu lang werden. Daher kann diese Frage zurückgestellt werden, da mehr Aufmerksamkeit benötigt wird, bis eine Bearbeitung vorgenommen wird, um das Untersuchungsfeld einzugrenzen.
Die Gezeitensperre ist ein Ergebnis der asymmetrischen Dichte. Im Allgemeinen beeinflusst die externe Gravitationskraft auf ein Objekt bei L4 oder L5 nicht das Verhalten der mutmaßlichen Atmosphäre oder irgendetwas anderem Lokalen, außer den Gezeiten, wie sie auf der Erde zu sehen sind. Ich könnte empfehlen, einige Ihrer spezifischen Fragen in astronomy.SE zu stellen
Die Bearbeitung hat uns vier Fragen hinterlassen, wir sind eine Frage pro Post-Site. Bitte redigieren Sie bis auf eine Frage.
Könnten Sie mir bitte sagen, was diese Fragen sind? Ich sehe nur einen: Wie würde der Braune Zwerg die Menge der Asteroiden beeinflussen, die den Planeten treffen. Das erscheint mir klar und präzise.

Antworten (1)

Nun, die vollständige Antwort auf Ihre Frage ist nicht wirklich möglich, da die Menschheit den Einfluss von Jupiter auf Kometen und Asteroiden bis jetzt nicht vollständig versteht. Die neuste Studie zur 'Abschirmung durch Jupiter'-Theorie, die ich finden konnte, ist diese , und ich werde versuchen, Ihre Frage hauptsächlich anhand ihrer Schlussfolgerungen zu beantworten.

Einer der wichtigsten Kernfakten der Studie, die durch die Simulation der Bewegung von mehr als 100.000 Objekten in einem Zeitraum von 10 Millionen Jahren unter dem Einfluss verschiedener Jupitermassen erreicht wurde, war der folgende:

Wenn die Masse des Jupiter zunimmt, steigt die Aufprallrate von Objekten, die sich aus dem Edgeworth-Kuiper-Gürtel nach innen bewegen, zunächst auf einen Höhepunkt an und fällt dann wieder ab. Das Endergebnis ist, dass ein Jupiter wie der unsere (eine Jupitermasse) fast die gleiche Menge an Abschirmung bietet wie überhaupt kein Jupiter! Wichtiger noch: Wäre unser Jupiter kleiner, dann wäre die Einschlagsrate dieser von Zentauren stammenden Population von Objekten höher gewesen als in beiden Extremfällen. Im schlimmsten Fall, bei einem Jupiter mit etwa der 0,2-fachen Masse unseres Planeten, wäre die Einschlagsrate deutlich höher gewesen als in beiden Extremen!

Die Studie verwendete die tatsächliche Masse von Jupiter als Maximum für ihre Simulation, aber die Statistiken deuten darauf hin, dass eine deutlich höhere Masse für Jupiter (wie Ihr Brauner Zwerg hat) wirklich eine abschirmende Wirkung für Objekte in derselben oder einer niedrigeren Umlaufbahn haben könnte. Ich schließe das aus ihrer folgenden Aussage:

Wenn es keinen Jupiter gibt, nehmen nur sehr wenige Objekte erdkreuzende Umlaufbahnen ein (Saturn ist viel weniger effektiv als Jupiter), und daher ist die Einschlagsrate besonders niedrig. Mit zunehmender Masse des Jupiter steigt auch die Effizienz, mit der er Objekte auf erdkreuzende Umlaufbahnen bringt, und damit steigt die Aufprallrate. Schließlich, wenn die Masse noch weiter zunimmt, wird Jupiter immer effizienter darin, die Teilchen vollständig aus dem Sonnensystem auszustoßen und sie in immer kürzeren Zeitskalen aus erdkreuzenden Umlaufbahnen zu entfernen. Obwohl also mehr Objekte nach innen geschleudert werden, werden sie so schnell entfernt, dass sie eine deutlich geringere Bedrohung darstellen. Je kürzer ihr Aufenthalt im inneren Sonnensystem, desto weniger Möglichkeiten haben sie, die Erde zu treffen, und desto geringer ist das Risiko, das sie darstellen.

Der größte Unterschied zwischen Ihrem System und der Studie besteht darin, dass sich Ihr Planet in derselben Umlaufbahn wie Ihr Brauner Zwerg befindet und die Studie für Planeten in einer niedrigeren Umlaufbahn als Jupiter gilt, aber nach dem Konzept der Simulationen, die sie durchgeführt haben, denke ich, dass es möglich sein könnte ähnliche Ergebnisse für Ihren Planeten. Zumindest bin ich mir sicher, dass der Planet an Ihrem Langrange-Punkt L5 keine höhere Einschlagsrate bekommen sollte als ein Planet auf einer niedrigeren Umlaufbahn um die Sonne Ihres Sterns.

Um es kurz zu machen: Ich halte einen langfristig bewohnbaren Planeten bei L5 in Ihrer Konstellation für plausibel.