Wären die Jahreszeiten in diesem Sonnensystem zu extrem, als dass das Leben auf der Erde gedeihen könnte?

In dieser künstlichen Galaxie befindet sich im Zentrum eine Trinität von Quasarsternen, von denen jeder 1,5 Billionen Mal so massereich und 995 Billionen Mal so hell wie unsere Sonne ist und jeder seinen eigenen Spiegelring hat, was die Leuchtkraft weiter erhöht.

Weit außerhalb der Quasare befindet sich ein quartäres Sonnensystem. Die erste Binärdatei ist ein Paar künstlich unsterblicher blauer Hyperriesen, jeder 200-mal so massiv und über sechs Millionen Mal so hell wie unsere Sonne, jeder mit seinem eigenen Spiegelring, der die Leuchtkraft weiter erhöht. Um den ersten Doppelstern aus einer Entfernung von dreieinhalb Parsec (über 11 Lichtjahre) kreist der andere Doppelstern, ein Paar künstlich unsterblicher roter Überriesen, jeder 17-mal so massiv, 1500-mal so breit und 300.000-mal so groß hell wie unsere sonne, jeder hat einen eigenen spiegelring, der die leuchtkraft noch erhöht.

Der rote Überriese hat eine bewohnbare Zone in einer Entfernung von 400 bis 800 AE. Es gibt viele erdähnliche Planeten in dieser HZ, und sie teilen die folgenden Eigenschaften:

  • Axiale Neigung : Variiert von 19,01 bis 28,28 Grad in einem Zyklus von mehr als 200.000 Jahren
  • Atmosphäre : Während einige eine Atmosphäre von 300 Grad haben würden, so dick wie die der Erde, hätten andere eine durchschnittliche Dicke von 370 Meilen und eine maximale Dicke von 480 Meilen (160% so dick wie die der Erde).
  • Größe : Identisch mit der Erde
  • Rotation : 30 Stunden, was drei zusätzliche Stunden Tageslicht gefolgt von drei zusätzlichen Stunden Nacht bedeutet

Die axiale Neigung deutet darauf hin, dass alle bewohnbaren Welten Jahreszeiten haben, aber in diesem System gibt es eine zweite Definition von "Jahreszeit", und das liegt daran, dass die Umlaufbahn einer überriesigen Binärdatei, die eine überriesige Binärdatei umkreist, die Umlaufbahnform des Planeten beeinflusst. Kurz gesagt, es verlängert die Umlaufbahn, bis es einer Gurke ähnelt. „Sommer“ ist, wo der Quasar-Ternär und der blaue Hyperriesen-Doppelstern den Himmel während des Tages dominieren und der rote Überriesen-Doppelstern der „zweite“ und „dritte Mond“, von denen jeder 250-mal heller ist als ein Vollmond. „Winter“ ist, wo der rote Überriese den Himmel tagsüber dominiert und die anderen fünf Sterne auf bis zu 250-mal so hell wie die Venus gedimmt werden.

Keiner der Planeten im Roten Überriesen-Doppelstern HZ hat Leben, nicht einmal Mikroben, also schien es machbar, sie mit Erdarten von Pflanzen, Tieren, Pilzen, Mikroben und sogar Erde zu besiedeln. Aber ist es das wirklich? Wären die Jahreszeiten dieser bewohnbaren Welten mit den oben bereitgestellten Informationen zu extrem, als dass das Leben auf der Erde gedeihen könnte?

Was ist ein „Spiegelring“?
Beachten Sie, dass für einen Planeten, der das Paar der roten Überriesen bei 400 AE umkreist, ein Jahr etwa 1371 Erdenjahre dauert. Für die Rotation der blau/roten Überriesenpaare würde der Zeitraum unglaubliche 29 Millionen Jahre betragen.
@Alexander Nicht, wenn die Masse hoch genug ist.
@Alexander Aus "How to Create the Galactic Habitable Zone": "Also nehmen wir an, die Ingenieure bauen eine Flotte von lichtdruckunterstützten Spiegeln über und unter der Ebene des galaktischen Kerns, um axiales Licht zurück in die Ebene der Galaxie zu reflektieren Angenommen, wir beschränken das Licht auf einen Strahl mit einer Breite von beispielsweise 10 Grad, dann wird das radiale Licht etwa 17-mal heller.“
Können die Ingenieure die Jahreszeiten dann nicht weniger extrem machen?
@Cadence ... Wie?
Nun, ihre riesige Spiegelanordnung klingt nach einem guten Ausgangspunkt.
@JohnWDailey Warum schreibst du, dass sich die Atmosphären deiner Planeten bis zu bestimmten und präzisen Höhen erstrecken? Echte Planetenatmosphären werden mit zunehmender Höhe dünner und dünner, und wenn sie dicht genug sind, um am Boden zu atmen, werden sie millionen- und milliardenfach dünner, Dutzende und Hunderte und Tausende von Meilen höher, während sie immer noch dichter sind als der Weltraum. Vielleicht möchten Sie sich diese Frage ansehen worldbuilding.stackexchange.com/questions/213913/… und die Antworten, insbesondere meine, um zu sehen, wie schwer es ist, eine Atmosphäre scharf zu machen.
„Nicht, wenn die Masse hoch genug ist“ – dann gehen wir von der gewünschten Jahreslänge aus und erarbeiten Massen und Umlaufbahnen.
Ich würde @Alexander zustimmen, die Umlaufzeiten sind ziemlich weit draußen. Obwohl die HZ berechnet wird und ein kombiniertes L von 3000 Sonnen und ein Teff von 10500 K angenommen werden (das ist im Grunde so hoch, wie ich gehen kann), würde die HZ etwa 145 bis 297 AU umfassen. Ich bin mir nicht sicher, was diese Spiegel bewirken werden, und bezweifle, dass die blauen Hyperriesen auf ihre Entfernung irgendeine Wirkung haben werden. Sie sollten unter depts.washington.edu/naivpl/sites/default/files/… nachsehen , um eine gute Vorstellung davon zu bekommen, wo HZ sein sollte
Ich mag schwerfällig erscheinen, aber ich verstehe überhaupt nicht, worum es geht: Es gibt einen ternären Quasar (warum? und was beeinflusst dies die Welt, über die wir sprechen?) und „weit draußen“ („weit“ - ist das also weit genug, dass die Quasare einfach als Stern erscheinen? Oder gehört das irgendwie zum Klima?) und das Sonnensystem, in dem sich der Planet befindet, besteht aus weiteren Megasternen, die sich gegenseitig umkreisen, aber in 11 Lichtjahren Entfernung - das ist weit. Unabhängig von der Helligkeit werden diese Sterne keinen großen strahlenden Einfluss auf diese Welt haben. Kannst du die Umlaufbahn der Planeten zeichnen? Sind es etwa 1, 2 oder 4 Sterne? Hilfe.
@bukwyrm Was ist ein "ternär"?
Haha, wurde durch das Gerede von Quaternär umgedreht, versuchte es mit Trinär :-) Aber im Ernst, könnten Sie einige Entfernungsdiagramme aufhängen und noch etwas mehr über Helligkeit sprechen? Die Info über '250-mal heller als Vollmond/Venus' ist nett, aber das ist vernachlässigbare Helligkeit (in Bezug auf die Photosynthese); Aber das sind, wie ich es verstehe, die dunklen Merkmale am Himmel - der interessante Teil wäre, wie hell das helle Zeug am Himmel im Sommer / Winter ist? EDIT: Habe gerade gesehen, dass 'ternay' auch existiert, was 'aus drei Elementen bestehend' bedeutet, also eigentlich nicht so schlimm :-)
@bukwyrm Hast du eine Ahnung, wie schmerzhaft es geworden ist, all diese Kreise mit Photoshop zu bearbeiten und ihre Bestellungen neu anzuordnen, um sie nicht versehentlich zu verschieben?
Ich schlage vor, Sie verwenden Inkscape, einen Open-Source-Svg-Editor. Sehr gut für Kreise
@bukwyrm Ist es teuer?
Ich habe nie meine Belustigung über ein Kopfgeld verloren, das nach einer kanonischen Antwort auf einem Stack sucht, der den Menschen hilft, ihre eigenen fiktiven Welten zu entwickeln. Denken Sie darüber nach - die einzige Person, die eine kanonische Antwort auf Worldbuilding geben kann, ist das OP. :-) Aber ich verstehe, wonach du suchst.

Antworten (3)

Bei einer Entfernung von 400-800 AE vom Stern wäre die Umlaufzeit so lang, dass der Übergang zwischen den Jahreszeiten sehr langsam erfolgen würde. Es würde wahrscheinlich zwischen jeder Jahreszeit ein kleines Aussterbeereignis geben, aber viele Organismen könnten sich schnell genug an die sich ändernde Umwelt anpassen, um ein Aussterben zu vermeiden.

Nicht, wenn die Orbitalmasse hoch genug ist.
@ JohnWDailey - T ∝ r ^ 1,5 / sqrt (m). Um 1 Jahr Umlaufbahnen bei 600 AE zu erreichen, wären etwa 200 Millionen Sonnenmassen ((600 ^ 1,5) ^ 2) erforderlich. Das ist ein supermassereiches Schwarzes Loch für sich...

Das Leben auf der Erde hat sich entwickelt, um unter den Bedingungen der Erde zu gedeihen, also würde es nicht funktionieren, sie einfach auf einen deutlich anderen Planeten zu werfen. Es würde einige Zeit dauern, bis sich das Leben entwickelt hat, um mit diesen Bedingungen fertig zu werden. Sie sagen jedoch, dass die Galaxie künstlich ist, was bedeutet, dass Menschen in Ihrem Universum sehr fortschrittliche Technologie haben. Da dies der Fall ist, könnten dieselben Menschen, die dies tun, dem Leben auf der Erde helfen, sich anzupassen, ihnen möglicherweise das Leben auf dem neuen Planeten erleichtern. Ihre Antwort lautet also: Nein, nicht ohne Hilfe.

Hier fehlen viele Informationen, also habe ich einige Vermutungen angestellt.

die „Gurken“-Umlaufbahn

Von der Frage her muss es ein Perizentrum innerhalb der effektiven habitablen Zone des roten Superpaars haben, während das Apozentrum in der kombinierten habitablen Zone der blauen Hypers und der Quasare des galaktischen Kerns liegen muss. Lassen wir die Quasare vorerst beiseite.

Abgesehen von den Spiegeln wirken die roten Supers wie ein Stern mit 34 Sonnenmassen und 600.000 Sonnenleuchtkraft (nicht ganz korrekt aufgrund von Verdeckungen usw., aber nah genug). Setzen wir dies in die Formeln für den Beginn/das Ende der bewohnbaren Zone ein, erhalten wir:

  • HZ Start = sqrt(L/1.1) = 740 AE
  • HZ-Ende = Quadrat (L/0,53) = 1070 AU

Das Hinzufügen der Spiegel erfordert viel Mathematik. Ich habe keine Lust, also verwende ich den 17-fachen Wert aus den Kommentaren. Das erhöht die Leuchtkraft auf 10,2 M Sonnenleuchtkraft und verändert die bewohnbare Zone stark:

  • HZ-Start = 3050 AU
  • HZ-Ende = 4390 AU

Am anderen Ende wirken die blauen Hypers wie ein Stern mit 400 Sonnenmassen und 12 Millionen Sonnenleuchtkraft:

  • HZ-Start = 3300 AU
  • HZ-Ende = 4760 AU

Mit Spiegeln hochskaliert, erhalten wir 204 M solare Leuchtkraft. Das einstecken:

  • HZ-Start = 13.620 AU
  • HZ-Ende = 19.620 AU

Der Abstand zwischen den roten Supers und den blauen Hypers wird mit 3,5 Parsec angegeben. Wenn wir das in AUs umrechnen, erhalten wir 721.930. Wenn wir den äußeren Rand der HZ der blauen Hypers abziehen, stellen wir fest, dass es bedeutet, 702.310 AUs von den roten Supers entfernt zu sein, wenn wir innerhalb von 19.620 AUs von den blauen Hypers kommen.

lasst uns eine „Gurken“-Umlaufbahn bauen…

Wenn wir die große Halbachse auf 300.000 AUs und die Exzentrizität auf 0,99 (d. h. knapp parabolisch) setzen, können wir Perizentrum und Apozentrum berechnen:

  • Perizentrum = (1-Exzentrizität)*große Halbachse = 3000 AE
  • Apozentrum = (1+Exzentrizität)*große Halbachse = 597.000 AE

Ok, es sieht so aus, als würde das Halten des Perizentrums innerhalb der Zone bedeuten, dass wir das Apozentrum nicht weit genug dehnen können. Was eigentlich ok ist. Dies ist sowieso eine ungelenkte Umlaufbahn, also winken wir schon ziemlich hektisch mit der Hand. Wir tun einfach so, als ob diese Umlaufbahn funktionieren würde, weil sie uns eine ungefähre Größenordnung für den Zeitraum der realen Umlaufbahn gibt: 28 Millionen Jahre.

Dieser Planet wird einen relativ kurzen Zeitraum (einige Millionen Jahre) mit erträglichen Temperaturen im Perizentrum und wieder im Apozentrum haben. Die dazwischen liegenden etwa 10 Millionen Jahre wird es in der Tiefkühltruhe verbringen. Nichts überlebt .

aber warte! Was ist mit den Quasaren?!

Ich bin froh, dass du gefragt hast. Es hängt alles davon ab, wie weit sie entfernt sind.

Gemäß der Frage befindet sich dieses Quartärsystem „weit außerhalb der Quasare“. Das ist leider keine Zahl. Lassen Sie uns rückwärts arbeiten und sehen, wo sie sein müssten, um diesen Planeten während des langen Transits aufzuwärmen. Folgendes wissen wir:

  • Menge = 3
  • Masse = jeweils 1,5x10^12 Sonnenmassen
  • Leuchtkraft = jeweils 9,95x10^14 Sonnenleuchtkraft
  • Sie haben dieselben 17x-Spiegel

Auch hier können wir sie wie ein einzelnes Objekt mit einer Helligkeit von 2,985 x 10 ^ 15 behandeln. Berechnung einer bewohnbaren Zone:

  • HZ Start = 52M AU = 822 Lichtjahre
  • HZ-Ende = 75 Millionen AU = 1185 Lichtjahre

Alles, was wir tun müssen, um unseren Planeten in Reichweite zu halten, und alles ist in Ordnung.

außer

Wenn sich dieser Planet innerhalb der bewohnbaren Quasarzone befindet, sind die Sterne einfach übertrieben. Wir müssten eigentlich vermeiden, jedem Stern zu nahe zu kommen, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Vielleicht ist das die Antwort: „Sommer“ sind die wenigen Millingsjahre, die jedem Stern am nächsten sind, und „Winter“ ist die Zeit dazwischen. Natürlich wird dies Ihre Ansicht durcheinander bringen. Diese Quasare werden ihre scheinbare Größe nicht ändern, wenn sie von 1150 Lichtjahren auf 1160 Lichtjahre entfernt sind.

Wären die Jahreszeiten in diesem Sonnensystem zu extrem, als dass das Leben auf der Erde gedeihen könnte?
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