Wäre es möglich, eine nukleare Explosion auf einem Exoplaneten zu entdecken?

Wie stark müsste eine nukleare Explosion auf einem Exoplaneten sein, der einen anderen Stern umkreist, damit sie außerhalb dieses Systems nachweisbar ist.
Oder wäre es aufgrund der Menge an Strahlung, die von diesem Stern kommt, unmöglich ?
Könnte der Winkel, in dem die Strahlung aus diesem System austreten würde, ein Indikator sein, oder würde Lichtinterferenz dies unmöglich machen?

Update: Atmosphärische Nuklearexplosionen erzeugen eine einzigartige Signatur, die oft als „doppelhöckerige Kurve“ bezeichnet wird: ein kurzer und intensiver Blitz, der etwa 1 Millisekunde dauert, gefolgt von einer zweiten, viel länger andauernden und weniger intensiven Lichtemission, die den Bruchteil einer Sekunde dauert mehrere Sekunden zum Aufbauen. Der Effekt tritt auf, weil die Oberfläche des frühen Feuerballs schnell von der sich ausdehnenden atmosphärischen Schockwelle, die aus ionisiertem Gas besteht, überholt wird. Obwohl es selbst eine beträchtliche Menge Licht abgibt, ist es undurchsichtig und verhindert, dass der weitaus hellere Feuerball durchscheint. Wenn sich die Schockwelle ausdehnt, kühlt sie ab und wird transparenter, sodass der viel heißere und hellere Feuerball wieder sichtbar wird.

Es ist kein einziges Naturphänomen bekannt, das diese Signatur erzeugt.

Könnte dies verwendet werden, um viele von Sternen erzeugte Doppelbuckelkurven zu identifizieren, oder wäre die "Doppelbuckelkurve" im Weltraum aufgrund der Radioverschmutzung nicht hilfreich?

Nachdem ich bereits eine Antwort auf die Frage vor dem Update gegeben habe, denke ich, dass das OP nach etwas anderem sucht. Dazu müssen wir das Wellenband für das gesuchte Signal kennen und wissen, wie der potenzielle Hintergrund des Sternenlichts aussehen würde. Aber es könnte ein bisschen interessanter sein als die grundlegende Leuchtkraftberechnung. M-Zwerge sind vermutlich nicht hell in Gammastrahlen ...

Antworten (2)

Um unsere Erwartungen zu kalibrieren, betrachten wir die größte Atomwaffe, die jemals gezündet wurde, die Zarenbombe . Seine Ausbeute war höchstens etwa 58 Megatonnen TNT-Äquivalent oder ungefähr 2.43 × 10 24 Erg. Betrachten wir nun einen kleineren Stern, etwa Gliese 581 , der ziemlich nahe, klein und schwach ist und ein Planetensystem hat (irgendeine Art: die Anzahl der Planeten ist umstritten). Es hat eine Leuchtkraft von 0,013 mal solar, was ungefähr ist 5 × 10 31 erg.s 1 .

Mit anderen Worten, die Leuchtkraft von Gliese 581b beträgt etwa 20 Millionen Zarenbomben pro Sekunde . Dies sagt jedoch nichts darüber aus, in welchem ​​​​Wellenband die Emission auftritt, aber ich denke, das energetische Argument ist ziemlich stark ... (dh wenn die Atombombe in Gammastrahlen ihren Höhepunkt erreicht, könnten Sie sie vielleicht vom Sternenlicht trennen, aber ich weiß es nicht wissen nichts über unsere Detektionsfähigkeiten oder die Gammastrahlenemission des Sterns).

Aber was ist mit größeren Dingen? Wie ein Asteroid ähnlich dem, der die Dinosaurier tötete? Die Ausbeute betrug 100 Teratonnen TNT-Äquivalent oder etwa ein Zwölftel der Leuchtkraft von Gliese 581 pro Sekunde. Was hoffnungsvoll klingen mag, aber ich vermute, dass es viele Sekunden gedauert hat, bis diese Energie herausgekommen ist, und in diesem Fall wäre sie immer noch vom Sternenlicht umspült worden.

Es stellt sich heraus, dass Sterne in absoluten Zahlen ziemlich hell sind!

Das wäre letztlich eher ein Problem der Signalverarbeitung als der Physik. Die Situation ist die Erkennung eines Signals mit einem sehr niedrigen Signal-Rausch-Verhältnis. Auf Breitbandebene ist das Rauschen (Sternenlicht) um mehrere Größenordnungen intensiver als das Signal (die Explosion).

Die einzige Hoffnung wäre eine Art Spektraltechnik, die sich die Spektralfilterung zunutze macht, um das Signal-Rausch-Verhältnis in einem Bereich des elektromagnetischen Spektrums zu verbessern, in dem die Explosion charakteristische erkennbare Merkmale aufweist. Man müsste die spektralen Merkmale sowohl des Sterns als auch der Explosion untersuchen, um zu bestimmen, welches Band (sichtbares, Röntgen, Gamma usw.) am besten zu versuchen wäre.

Dennoch würde ich erwarten, dass das Signal-Rausch-Verhältnis immer noch bruchteilhaft ist, und es gibt grundlegende statistische Grenzen für die Erkennbarkeit bei einem sehr niedrigen Signal-Rausch-Verhältnis. Außerdem müsste die Empfindlichkeit des Detektionssystems in welchem ​​Bereich auch immer dies versucht wurde (ob sichtbares Licht, Röntgenstrahlen, Gammastrahlen) berücksichtigt werden.

Ohne die Berechnung kann ich nicht sagen, dass es unmöglich wäre, aber intuitiv scheint es bestenfalls sehr sehr schwierig zu sein.