Welche Tag/Nacht-Zyklen, Klima und Jahreszeiten würden die Bewohner von Alpha Centauri Bb erleben?

Alpha Centauri Bb ist ein Exoplanet, der Alpha Centauri B umkreist. Es wird behauptet, dass der Planet angesichts der geringen Entfernung zum Stern gezeitengebunden sein sollte.

Die Umlaufzeit des Planeten beträgt etwa 3,2 Tage.

Wenn der Planet keine Atmosphäre hat (was aufgrund der Nähe zum Stern sehr wahrscheinlich ist), sollte seine dunkle Seite niedrige Temperaturen erfahren, wie dies in dauerhaft beschatteten Bereichen des Merkur der Fall ist.

Gleichzeitig ist der Planet etwa 11 AE vom anderen Stern Alpha Centauri A entfernt.

Dies bedeutet möglicherweise, dass der Planet alle 3,2 Tage einen Quasi-Tag/Nacht-Zyklus erfahren sollte.

Meine Fragen sind:

  1. Auf welche Temperaturen könnte die dunkle Oberfläche eines solchen Planeten aufgeheizt werden? Gibt es die Möglichkeit von flüssigem Wasser?

  2. Wird die Strahlung des zweiten Sterns ausreichen, um für eine normale tagähnliche Beleuchtung und Heizung zu sorgen?

  3. Wird sich der Kalender auf einem solchen Planeten ausreichend von einem Kalender eines Planeten unterscheiden, der Tag/Nacht-Zyklen vom nächsten Stern erfährt?

  4. Wird ein solcher Planet Jahreszeiten erleben und wie würden sie angeordnet sein?

Dauerbeschattete Bereiche auf Merkur? Merkur befindet sich in einer 3:2-Resonanz, so dass jeder Teil davon irgendwann die Sonne sieht (obwohl ein „Tag“ 88 Erdentage dauert).
Bevor ich beschuldigt werde, einen Fehler mit einem anderen korrigiert zu haben, habe ich gerade festgestellt, dass eine 3:2-Resonanz 88 Tage Licht gefolgt von 88 Tagen Dunkelheit impliziert. Ich hoffe immer noch, dass jemand, der zuverlässiger ist als ich, den Hauptstoß dieser Frage beantwortet.
Trotz der Tatsache, dass Merkur nicht gezeitenabhängig ist, hat er (ebenso wie der Mond) dauerhaft schattige Regionen innerhalb von Polarkratern. Sie bleiben kalt genug, um Wassereis zu tragen, das von der Messenger-Sonde entdeckt wurde .

Antworten (1)

Der Wikipedia-Artikel über das System sagt a Cen A hat eine Leuchtkraft von L = 1.5   L ⊙ , und dass das AB-System eine Periode von hat 80 Jahre. In einer Entfernung von D = 11   A U (was im Wiki nicht erwähnt wird, daher vertraue ich darauf, dass das OP eine gute Quelle dafür hat), ist die Leistung pro Flächeneinheit, die am Standort von B von A empfangen wird

X = L L ⊙ ( D 1   A U ) − 2 = 0,012
mal das, was die Erde von der Sonne empfängt, was sicherlich nicht viel ist.

Nehmen wir nun an, die dunkle Seite des Planeten ist tatsächlich kalt. Der 80 -Jahr-Periode bedeutet, dass die Zeitskala des thermischen Gleichgewichts viel kürzer ist als die Zeitskala der Änderung der empfangenen Leistung. 1 Wenn wir nur den Fall betrachten, in dem A entgegengesetzt ist , ist das Verhältnis der lichtunterbrechenden Querschnittsfläche zur wärmeemittierenden Schwarzkörperfläche wie folgt 1 , nicht 1 / 4 wie es für einen sich drehenden Planeten ist. Werfen Sie ein wenig Stefan-Boltzmann-Gesetz ein , und Sie finden die Temperatur des Planeten

( 4 X ) 1 / 4 T Erde = 120   K ,
Wo T Erde = 254   K ist die Nicht-Treibhaus-Durchschnittstemperatur der Erde.

Das ist natürlich eine überschlägige Rechnung, zeigt aber, dass es keine nennenswerte Erwärmung, selbst unter den besten Umständen, nicht gibt a Cen A. Das macht Sinn, da die Entfernung von A zum Planeten weiter ist als von der Sonne zum Saturn.

Daher:

  1. Nein, durch diesen Effekt entsteht kein flüssiges Wasser. Eine schnelle Überprüfung des Phasendiagramms von Wasser versichert uns, dass es bei keinem Druck flüssig ist − 150 ∘ C .

  2. So wie es sehr wenig Wärme gibt, gibt es sehr wenig Beleuchtung. Allerdings ist die Menge nicht verschwindend gering. Wie dieser Blog zeigt, können Sie ein Buch über Pluto lesen, indem Sie einfach das Licht der Sonne verwenden, sodass dieser Planet mit seinem bemerkenswerten dynamischen Bereich für unsere Augen nicht vollständig dunkel wäre.

  3. Ich werde „Kalender“ so interpretieren, dass es „Verlauf der Jahreszeiten“ bedeutet, in diesem Fall …

  4. Ich nehme an, dass es einige Veränderungen geben könnte , wenn bestimmte Gase sublimieren, ähnlich wie Pluto oder Kometen anfangen auszugasen, wenn sie sich der Sonne nähern. Die interessantere "saisonale" Variation wird räumlich und nicht zeitlich sein. Es könnte einen sehr dünnen Streifen mit angenehmen Temperaturen in der Nähe des Terminators geben, 2 obwohl ich mich nicht wundern würde, wenn sich dieser zu sehr bewegt, als dass es einen dauerhaften Bereich geben würde, der flüssigem Wasser förderlich ist.

1 Wenn Sie der Meinung sind, dass der Planet eine größere thermische Trägheit haben könnte, denken Sie darüber nach, wie schnell sich die Erde abkühlt, wenn sich die Jahreszeiten ändern.

2 Das scheint ein gutes Science-Fiction-Setting zu sein.

Danke, was ist, wenn der Planet eine winzige Atmosphäre hat, sagen wir? von CO2?
@Anixx Ich bin mir nicht sicher. Es gibt dort tatsächlich zwei Fragen, die sich zu vollständigen Fragen entwickelt haben: (1) Was ist die Obergrenze des Treibhauseffekts als Funktion der Atmosphärenmenge und (2) wie viel Temperaturgradient kann ein von den Gezeiten eingeschlossener Planet haben? Atmosphäre haben? (Für Letzteres kann der Planet, wenn Sie überhaupt eine Atmosphäre haben, überall sehr heiß sein. Aber vielleicht nicht, wenn er gegen advektionsgetriebene Winde stabil ist.)
Welche Tag/Nacht-Zyklen, Klima und Jahreszeiten würden die Bewohner von Alpha Centauri Bb erleben?
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