Die Umgebung, an der ich interessiert bin, würde einen kalten Planeten beinhalten (kalt genug, dass die meisten Gewässer gefroren werden können - ich denke an eine durchschnittliche globale Temperatur von -20 ° C oder darunter). Der einfachste Weg wäre, den Planeten weit von seinem Stern entfernt zu haben. Ich möchte mich jedoch lieber nicht mit dem Low-Light-Aspekt befassen, also habe ich mich gefragt, ob es eine Möglichkeit gibt, dies zu vermeiden. Die Leuchtkraft, die ich anstrebe, liegt über „Sonne vom Mars aus gesehen“.
Keine Atmosphäre zu haben wäre einfach, aber nicht genau das, was ich anstrebe. Mir wäre eine Atmosphäre lieber, die menschliches Leben zulässt. (Ich meine im atmenden Sinne. Gegebenenfalls kann eine separate Abschirmung für kosmische Strahlung bereitgestellt werden.) Ich würde Wetter bevorzugen (z. B. schneebedeckter Boden, ob auf Wasserbasis oder etwas anderes, was auch die Albedo erhöhen würde). Mir ist klar, dass die Erde mehrere Schneeball-Epochen hatte, aber ich frage mich, ob es einen Planeten mit den oben genannten Eigenschaften geben könnte, dessen Hauptzustand "Schneeball" ist.
Auch - könnte dies mit einem blauen Stern möglich sein?
Entfernen Sie einfach Treibhausgase aus der Atmosphäre: CO2, H2O, CH4 zum Beispiel.
Dies würde die Menge der von der Atmosphäre eingefangenen Infrarotstrahlung verringern und als Folge die Temperatur senken.
Denken Sie daran, dass, da das Klima ein komplexes System mit mehreren Rückkopplungen und Rückkopplungen ist, ein Schneeballplanet seine Bedingungen verstärken würde: mehr als Eis eingeschlossenes Wasser ==> weniger Wasser in der Atmosphäre ==> niedrigere Temperaturen ==> mehr Wasser als Eis eingeschlossen.
Unser Planet ist nur wenige tausend Jahre von einer Eiszeit entfernt. Um einen bewohnbaren Planeten mit Eis bedeckt (oder größtenteils mit Eis bedeckt) zu bekommen:
Der Unterschied, den Sie benötigen, um einen Planeten in Ihrer erforderlichen Reichweite zu haben, wäre überraschend gering. Jede dieser aufgeführten Optimierungen könnte dazu führen, dass der Planet Tausende oder vielleicht Millionen von Jahren kälter als die Erde ist.
Als Anmerkung: Um einheimisches terrestrisches Leben zu haben, hätte der Planet irgendwann einen offenen Ozean und warmes Land haben müssen, um Flora und Fauna auf das Land zu bringen. Beachten Sie auch saisonale Schwankungen. Mit Jahreszeiten aufgrund der axialen Neigung würde dies bedeuten, dass das halbe Jahr lang der offene Ozean in der Nähe des Äquators und weiter in Richtung eines Pols liegt. Für Jahreszeiten, die durch elliptische Umlaufbahnen verursacht werden, würde das für einen Teil des Jahres offene Ozeane und für den anderen Teil Packeis bedeuten.
Die Antworten, die Sie erhalten haben, sind großartig! Ich würde gerne von ihnen huckepack nehmen - speziell von L.Dutch:
Wir können diese Antwort ergänzen, indem wir die vulkanische Aktivität einbeziehen. Ein anständiger Supervulkan wird einen nuklearen Winter auslösen. Ein überaktiver, planetenweiter „Feuerring“ mit vielen kleinen Vulkanen könnte möglicherweise eine ewig kalte Rückkopplungsschleife verhindern. Ich hätte so etwas wie Umgebungen erwähnen können, die die Ozonbildung unterstützen, um die unnötige Bildung von Eis zu verhindern und ein schwaches Treibhausgas bereitzustellen, aber Vulkane sind kühler, haha.
Wenn Sie über Schwachlichtprobleme in dem Sinne sprechen, dass Menschen nicht gut sehen können, sollte es Ihnen gut gehen. Das menschliche Auge kann sich an massive Änderungen der Lichtstärke anpassen. Obwohl Pluto zum Beispiel etwa 1/1000 des Lichts wie die Erde empfängt, könnten Sie, wenn Sie mittags auf Pluto stehen, ein Buch im Sonnenlicht lesen.
Um eine Durchschnittstemperatur von -20 ° C zu erreichen, wäre die Umlaufbahn des Mars oder etwas darüber hinaus für einen sonnenähnlichen Stern mit den richtigen planetarischen Bedingungen in Ordnung. Aber selbst in Jupiters Entfernung (was SEHR kalt wäre) würden Sie etwa 3% des Lichts bekommen, das Sie auf der Erde bekommen. Das hört sich vielleicht nicht nach viel an, aber Ihre Augen können problemlos damit umgehen, da das menschliche Auge etwa 4 Helligkeitsstufen verarbeiten kann - ein Bereich von etwa 1.000.000:1. Zum Beispiel hat ein heller Tag draußen etwa 100.000 Lumen, aber selbst ein heller Raum wie ein Klassenzimmer oder ein Büro kann nur etwa 2.000–3.000 Lumen haben. Und sobald sich Ihre Augen daran gewöhnt haben, können Sie genauso gut hineinsehen.
Auf einem Planeten außerhalb des Jupiters würde es also genauso hell erscheinen wie auf der Erde, aber die Augen der Menschen würden stärker geweitet. Die Lichtmenge entspricht in etwa dem, was Sie in einem gut beleuchteten Raum im Innenbereich erhalten.
Aber Sie müssen nicht wirklich bis zum Jupiter gehen. Die Gleichgewichtstemperatur in der Umlaufbahn des Mars beträgt -63 Grad C. Ein Planet in Marsentfernung mit einem bescheidenen Treibhaus könnte also die Temperaturen erzeugen, die Sie benötigen. Und der Mars bekommt viel Sonnenlicht – etwa die Hälfte dessen, was die Erde bekommt. Das menschliche Auge würde den Unterschied kaum bemerken. Menschen hätten etwas weiter geweitete Pupillen und würden dann immer noch die gleiche Lichtmenge wahrnehmen.
Skalieren Sie bei einem blauen Stern einfach die Entfernung, um die höhere Leuchtkraft des Sterns zu korrigieren. Die bewohnbare Zone eines blauen Sterns ist größer als bei einem gelben Stern wie unserer Sonne, sodass Sie etwas mehr Platz haben, um mit der Entfernung zu spielen.
Solarstrom hingegen müsste an das verfügbare Licht angepasst werden.
Einige nette Antworten schon. Wenn es Ihnen nichts ausmacht, etwas zu rechnen, schauen Sie nach der effektiven Temperatur eines Planeten. Sie können die Sterngröße und die Albedo des Planeten bestimmen und die effektive Temperatur berechnen.
Die effektive Temperatur der Erde ist nicht allzu weit von -20 Grad C entfernt, tatsächlich sind es -21 C.
https://en.wikipedia.org/wiki/Effective_temperature#Earth_Effective_Temperature
Einige Probleme, auf die Sie stoßen würden, sind, dass es Ihrem Planeten ohne CO2 schwer fallen würde, sich der Photosynthese zu unterziehen, aber Sie könnten dem Planeten eine helle Farbe geben, sodass ein Großteil der Wärme reflektiert und nicht absorbiert wird, und das würde erheblich zunehmen die Kühlung. Einen Planeten mit Eis zu bedecken ist eine Möglichkeit, ihn reflektierend zu machen.
Jemand hat Vulkane erwähnt, aber Vulkane sind schwierig. Vulkanruß neigt dazu, dunkel zu sein, und es wird angenommen, dass eine Art, wie die Erde aus ihrer Schneeballphase hervorgegangen ist, der dunkle Vulkanruß ist, der das Eis verdunkelt. (Hypothese nicht Gewissheit).
Bedecken Sie Ihren Planeten mit weißem Sand und es kann schön kalt sein. Weißer Sand könnte auch seine scheinbare Helligkeit erhöhen. Schaffen Sie ausreichend Meereis am Nord- und Südpol oder, wenn Sie es vorziehen, einen permanenten Gletscher an beiden Polen.
Sie haben keine Atmosphäre erwähnt, aber keine Atmosphäre macht Planeten unter direkter Sonneneinstrahlung tatsächlich heiß. Der Mond zum Beispiel wird bei direkter Sonneneinstrahlung sehr heiß. Die Atmosphäre verteilt die Hitze, also möchten Sie wahrscheinlich eine Atmosphäre.
Sie können auch mit axialer Neigung und Jahreszeiten und Kälte lokal vs. kalt global herumspielen, wenn Sie möchten. Viele Möglichkeiten, damit zu gehen.
AlexP
Mich