Wie breit wäre die bewohnbare Zone in einem singulären Roten-Riesen-System?

Astrobiologen, die nach Anzeichen von Leben außerhalb der Erde suchen, sind normalerweise begeistert von Planeten, die rote Riesensterne umkreisen, weil ein größerer, hellerer Stern normalerweise eine weiter entfernte, aber noch breitere bewohnbare Zone bedeutet, einen Teil des Weltraums, in dem flüssiges Wasser möglich wäre.

Um dies ins rechte Licht zu rücken: Ein einzelner Roter Riese kann eine Leuchtkraft haben, die zwischen 1.000 und 10.000 Mal heller ist als unsere Sonne. Würde das bedeuten, dass eine bewohnbare Zone in einem Sonnensystem, das nur einen Roten Riesen umkreist, 1.000 bis 10.000 Mal so breit wäre wie unsere eigene?

Antworten (1)

Bewohnbare Zonen haben eine Breite, die als Quadratwurzel der Helligkeit skaliert. Ein Stern mit 10000 Sonnenleuchtkräften hat also eine etwa 100-mal breitere Zone.

Die zeitliche Breite ist jedoch eine andere Sache: Die Leuchtkraft ändert sich relativ schnell, sodass Planeten über lange Zeiträume nicht in der Zone sein werden.

(Der Grund für die Quadratwurzelabhängigkeit ist, dass ein Stück Oberfläche an der großen Halbachse A bekommt L / 4 π A 2 Watt ankommender Energie und wenn ein schwarzer Körper mit Emissionsvermögen ϵ strahlt aus σ ϵ T 4 . Energiebilanz gibt L / 4 π A 2 = σ ϵ T 4 , oder neu angeordnet, A = L / 4 π σ ϵ T 4 , proportional zu L . Die Lebenszone ist durch den Bereich wo gegeben T ermöglicht flüssiges Wasser. In der Praxis ist dies komplexer und unschärfer, da alles von komplexen atmosphärischen Eigenschaften abhängt, aber in erster Näherung fühlt es sich in Ordnung an.)