Nach einer gefühlten Ewigkeit und nachdem ich mehrere Fragen gestellt habe (wie diese , diese und diese ), glaube ich, dass ich mich für ein geeignetes Orbitalsystem für meine Welt entschieden habe:
Wo ist die Masse der Sonne in Kilogramm; ist die Masse des Planeten, den meine Welt umkreist, in Kilogramm; ist die Masse meiner Welt (es ist ein erdähnlicher Mond) in Kilogramm; ist die durchschnittliche Entfernung (große Halbachse) vom Planeten zur Sonne in Kilometern; ist die durchschnittliche Entfernung vom Mond zum Planeten in Kilometern; im Winkeldurchmesser der Sonne (vom Planeten aus gesehen) in Bogensekunden; ist der minimale Winkeldurchmesser des Planeten (vom Mond aus gesehen) in Bogensekunden; ist der maximale Winkeldurchmesser des Planeten (vom Mond aus gesehen) in Bogensekunden;
Ein Jahr in meiner Welt ist definiert als die Zeit, die der erdähnliche Mond benötigt, um den Planeten zu umkreisen, was ungefähr 360,3126455 realen Erdtagen entsprechen sollte. Die Zeit, die der Planet benötigt, um die Sonne zu umrunden, beträgt ungefähr 1093,734343 Erdtage im wirklichen Leben.
Ich habe den Radius der Hügelkugel des Planeten in diesem System mit 21217756,17 km berechnet, was es meinem erdähnlichen Mond ermöglicht, in der gewünschten Umlaufzeit und Entfernung zu umkreisen.
Mein Hauptproblem hier ist die Sonne. Der Abstand vom Planeten zur Sonne ist etwas weiter als der Mars von unserer eigenen Sonne. Wenn ich mich nicht irre, würde dies den Planeten unter normalen Umständen außerhalb der bewohnbaren Zone platzieren, in der sich Leben bilden kann.
Für Bonuspunkte möchte ich, dass meine Sonne vom Planeten aus einen ähnlichen Winkeldurchmesser hat wie unsere echte Sonne, die ungefähr 1929 Bogensekunden beträgt.
HINWEIS: Ich habe diese Frage sehr sorgfältig gelesen, um sicherzustellen, dass ich den Begriff „Planet“ nur verwende, um mich auf den Körper in direkter Umlaufbahn der Sonne zu beziehen. In ähnlicher Weise wird „erdähnlicher Mond“ oder einfach nur „Mond“ verwendet, um sich auf die Haupteinstellung meiner Welt zu beziehen, die eigentlich ein Mond ist, der einen größeren jupiterähnlichen Planeten umkreist.
Ich suche nach einer bewohnbaren Zone, die groß genug ist, um die Entfernung zwischen Planet und Mond aufzunehmen. Der erdähnliche Mond sollte also niemals die bewohnbare Zone verlassen.
Für einen Stern dieser Masse sehen Sie sich einen Hauptreihenstern von G0V bis F9V an. Seine Leuchtkraft liegt je nach Alter wahrscheinlich bei etwa 1,2 sol, woraus man die Grenzen der habitablen Zone errechnen kann.
Der innere Rand der Zone liegt bei etwa 1,04 AE.
Die komfortable äußere Grenze liegt bei etwa 1,5 AE.
Die maximale äußere Grenze liegt bei etwa 1,86 AU.
Der Mond Ihres Planeten in einer Entfernung von 2,17 AE ist für erdähnliche Bedingungen unbewohnbar.
Mit zunehmendem Alter der Sterne werden sie jedoch leuchtender . Es ist durchaus möglich, dass irgendwann, bevor der Stern das Ende seiner Hauptreihenlebensdauer erreicht, die Leuchtkraft hoch genug ist, dass der maximale äußere Rand der bewohnbaren Zone 2,17 AE erreicht.
Schätzungen der Grenzen der zirkumstellaren bewohnbaren Zone von Kasting et al. 1993 , Kopparapuet al. 2013
Da Sie möchten, dass Ihre Welt ein bewohnbarer Riesenmond eines Gasriesenplaneten in einem anderen Sternensystem, einem Exomond, ist, sollten Sie einige der vielen früheren Fragen zu Monden von Gasriesenplaneten auf dieser Seite nachschlagen.
Zum Beispiel war die letzte Frage, die ich beantwortet habe, diese:
Wenn die Erde der Mond eines Gasriesen wäre 1
Und Sie sollten diesen Artikel nachschlagen, in dem die potenzielle Bewohnbarkeit von Exomonden diskutiert wird:
"Exomoon Habitability Constrained by Illumination and Tidalheating" von Rene Heller und Roy Barnes Astrobiology, Januar 2013.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3549631/ 2
Wenn Sie die Suchleiste verwenden, um nach "bewohnbaren Monden" zu suchen, finden Sie eine Liste mit Fragen wie diese: https://worldbuilding.stackexchange.com/search?q=habitable+moons 3
Wenn Sie die Masse Ihrer Sonne ( Ms ) für Ihr Sonnensystem berechnet haben und es sich um einen stabilen Hauptreihenstern handelt, der stetig leuchtet und Planeten mit Leben um sich herum haben kann, dann können Sie die Leuchtkraft Ihres Sterns vielleicht leicht berechnen mit Hilfe von jemandem mit mehr astrophysikalischem Wissen. Eine kleine Änderung der Masse eines Hauptreihensterns bewirkt eine viel größere Änderung seiner Leuchtkraft.
Sobald die Leuchtkraft Ihres Sterns berechnet ist, können Sie seine Leuchtkraft mit der der Sonne vergleichen. dann können Sie die inneren und äußeren Grenzen der habitablen Zone der Sonne multiplizieren oder dividieren, um die inneren und äußeren Grenzen der habitablen Zone Ihres Sterns zu finden.
Dann ist leicht zu erkennen, ob die von Ihnen gewählte Bahndistanz zwischen Planet & Mond und Stern ( Dp ) innerhalb der habitablen Zone Ihres Sterns liegt.
Da Ihr Planet seinen Stern in etwas mehr als der doppelten Entfernung zwischen Erde und Sonne zu umkreisen scheint, muss der Stern etwas mehr als viermal so hell sein wie die Sonne, damit der Planet genau genug Wärme von seinem Stern erhält wie Die Erde bekommt von der Sonne.
Natürlich könnte Ihr bewohnbarer Mond mit etwas weniger Wärme von seinem Stern bewohnbar sein, besonders wenn er eine erhebliche Gezeitenheizung von seinem Planeten hat.
Das oben erwähnte Papier von Heller und Barnes erwähnt die Möglichkeit, dass ein Exomond zu viel Gezeitenerwärmung haben könnte, wie Io, so dass es in einigen Fällen möglich sein sollte, dass die Gezeitenerwärmung von Exomonden dazu beiträgt, sie warm genug für das Leben zu machen.
Dies sieht nach einer Situation aus, in der jemand den Wikipedia-Artikel "Circumstellar Habitable Zone" konsultieren sollte.
https://en.wikipedia.org/wiki/Circumstellar_habitable_zone 4
Astronomen kennen die inneren und äußeren Grenzen der zirkumstellaren bewohnbaren Zone der Sonne nicht. Stattdessen schätzen und berechnen sie, so gut sie können, die Entfernungsgrenzen, innerhalb derer die Erde wie Planeten oder Monde flüssiges Oberflächenwasser haben und somit potenziell für Leben bewohnbar sein könnten.
Und dieser Abschnitt:
https://en.wikipedia.org/wiki/Circumstellar_habitable_zone#Solar_System_estimates 5
Hat eine Tabelle, die verschiedene Schätzungen der inneren oder äußeren oder beider Grenzen der bewohnbaren Zone der Sonne auflistet.
Und Sie können sehen, dass diese Schätzungen in dem Sinne unterschiedlich sind, dass sie von verschiedenen Wissenschaftlern gemacht wurden, und auch in dem Sinne unterschiedlich sind, dass die inneren und äußeren Grenzen der bewohnbaren Zone zwischen einigen der Schätzungen stark variieren.
Die Schätzung von Hart et al., 1979, eine häufig zitierte Veröffentlichung, ergibt eine sehr schmale bewohnbare Zone.
Die Schätzung von Kasting et al., 1993, ein weiteres sehr häufig zitiertes Papier, ergibt eine viel breitere bewohnbare Zone.
Der innerste innere Rand der bewohnbaren Zone wurde 2013 von Zsom et al. berechnet, und der äußerste äußere Rand der bewohnbaren Zone wurde 2011 von Pierrehumbert und Gaidos berechnet. Kombiniert würden diese beiden Arbeiten, wenn sie korrekt sind, a ergeben bewohnbare Zone zehnmal breiter als die von Kasting und hundertmal breiter als die von Hart!
Es wäre sicherlich nützlich zu wissen, welche Berechnungen eher richtig sind.
Sie sollten sich also bemühen, die verschiedenen Originalarbeiten mit ihren Berechnungen über die Links in den Fußnoten des Wikipedia-Artikels zu studieren.
Oder fragen Sie vielleicht in Astronomie- und Astrobiologie-Standorten, welche bewohnbaren Zonengrenzen am plausibelsten erscheinen.
Beachten Sie, dass die Temperatur eines Planeten in einer bestimmten Entfernung von seinem Stern stark von seiner atmosphärischen Zusammensetzung und Dichte abhängt. Einige dieser Berechnungen in der Tabelle könnten für Planeten mit erdähnlichen Bedingungen gewesen sein, auf denen Erdtiere die Luft atmen und leben konnten, während andere Berechnungen Planeten mit exotischeren Atmosphären eingeschlossen zu haben scheinen, die notwendig sind, um erdähnliche Temperaturen in ihren Entfernungen zu haben, Atmosphären, die Landtiere der Erde konnten nicht atmen. Es kann eine engere bewohnbare Zone für Planeten mit atembaren Sauerstoff-Stickstoff-Atmosphären geben als für Planeten mit exotischeren Atmosphären, die für Menschen und ähnliche Lebensformen tödlich sind.
Vogonischer Dichter