Wie weit entfernt kann eine menschliche Gesellschaft vor dem Teleskop (nur Beobachtungen mit bloßem Auge) Planeten entdecken?

Es gibt viele Fragen zu WBSE, die die meisten Aspekte des Aufbaus eines Planetensystems abdecken. (einige Beispiele unten):

Erstellen einer realistischen Karte der Welt(en) - Planetensysteme

Wie viele Planeten sollte ich in meinem Planetensystem haben?

Welche Entfernungen wären in diesem Planetensystem enthalten?

Aber mir kam der Gedanke, dass eine Sci-Fi-Story möglicherweise alle Details des Systems benötigt, eine Geschichte, die in einer mittelalterlichen oder einer ähnlichen Gesellschaft mit Prä-Teleskop- oder primitiver Teleskoptechnologie spielt, nur die Teile des Systems bauen müsste das von den Bewohnern der Teilnehmer der Geschichte beobachtbar wäre, oder das bekannte und weit verbreitete Wissen der Gesellschaft, der diese Teilnehmer angehören.

Also ... Wie weit entfernt (maximale Entfernung) können Menschen Planeten mit bloßem Auge erkennen?

Gehen Sie von den besten beobachtbaren Bedingungen für natürlich vorkommende Planeten aus. Soweit ich das aus meiner begrenzten Forschung beurteilen kann, sollte dies die Albedo des beobachteten Planeten auf etwa 0,8 begrenzen (es sei denn, Sie können eine vernünftige Erklärung dafür geben, warum es mehr oder weniger sein sollte) und den Radius des Beobachteten Planet sollte nicht mehr als der von Jupiter sein (wiederum, es sei denn, es wird ein vernünftiger Grund für eine Ausnahme gegeben). Gehen Sie von idealen Beobachtungsbedingungen aus, wie z. B. keine Lichtverschmutzung, gutes (perfektes menschliches) Sehvermögen, ideale Ausrichtung von Stern und Beobachtungsplaneten und beobachtetem Planeten für beste Beleuchtung des beobachteten Planeten usw. Nehmen Sie auch einen sonnenähnlichen Stern und einen erdähnlichen an Planet bis hin zur Atmosphäre und anderen Beobachtungsmerkmalen, obwohl menschliche Bewohnbarkeit keine Voraussetzung ist, es sei denn, sie bezieht sich direkt auf menschenähnliche Beobachtung (eine fiktive Atmosphäre ist erlaubt, solange es eine Erklärung dafür gibt, wie sie die Beobachtung verbessert, ohne komplexes Leben im Allgemeinen vollständig zu verhindern). Eine erdähnliche Umlaufbahn ist für keinen der Planeten erforderlich.

Diese Frage hat nicht nur Anwendung bei der allgemeinen Weltenbildung, sondern kann auch als Grundlage für die Berechnung von Umlaufzeiten verwendet werden, die dann für Dinge wie die Erstellung von Mythologien, Kalendern, religiösen Einflüssen, kultureller Ikonographie und vielem mehr gelten.

Sind Mehrfachstartsysteme erlaubt? Beliebige Planetengröße bis zur Braunen-Zwerg-Grenze (also etwa 13 Jupitermassen?)
@Rafael Ja, aber um zu zeigen, dass es eine bessere Beobachtung wäre als in einem System mit einem einzelnen Stern möglich, wären zum Vergleich auch die Beobachtungseigenschaften des Einzelsternsystems erforderlich.
Müssen sie wissen, dass der helle Punkt am Himmel kein Stern, sondern ein Planet ist?
@DarthDonut Es sollte möglich sein zu sagen, dass es sich im Laufe der Zeit anders über den Himmel bewegt, ja. Obwohl ich keine Beschränkungen auferlege, wie lange es dauert, die Beobachtungen zusammenzustellen, die erforderlich sind, um zu dieser Schlussfolgerung zu gelangen (da dies auf Fantasy-Umgebungen angewendet werden könnte, könnten unsterbliche oder nahezu unsterbliche Rassen Hunderte oder Tausende von Jahren oder sogar mehrere Generationen beobachten, um dies zu erreichen von echten Menschen könnten es auch tun)
Ich habe den Titel Ihrer Frage angepasst. Fühlen Sie sich frei, zurück zu gehen oder weiter zu bearbeiten , wenn Sie mit der Änderung nicht einverstanden sind.

Antworten (2)

Mit bloßem Auge kann der Mensch Objekte etwa der 6. Größe sehen . Wir können die scheinbare Helligkeit eines Planeten in einer bestimmten Entfernung berechnen und die Entfernung finden, die einer scheinbaren Helligkeit von +6 entspricht. Die Formel ist

M P = M P + 5 Protokoll ⁡ ( D 10  Stk )
Wo M P Und M P sind die scheinbaren und absoluten Größen und D ist die Entfernung von der Erde zum Planeten. M P kann berechnet werden, wenn wir es wissen M S , die absolute Helligkeit der Sonne:
M P = M S − 2.5 Protokoll ⁡ ( A R P 2 4 D S 2 )
Wo D S ist die Entfernung vom Planeten zur Sonne und R P ist sein Radius. Sagen wir das D S ≈ D , indem angenommen wird, dass der Planet viel weiter von der Sonne entfernt ist als die Erde. Endlich bekommen wir
M P = M S − 2.5 Protokoll ⁡ ( A R P 2 4 D 2 ) + 5 Protokoll ⁡ ( D 10  Stk )
Das hat die Lösung
D = A 1 / 2 R J ⋅ 10  Stk 2 10 M P − M S 10
Sagen wir R P ≈ R J , der Radius des Jupiters und A = 0,5 - auch wie Jupiter. Dann, angesichts dessen M S = 4.83 , bekomme ich 24 astronomische Einheiten - etwa auf halbem Weg zwischen Uranus und Neptun. Wir können Neptun nicht mit bloßem Auge sehen, aber wir können Uranus unter guten Bedingungen sehen, was unseren Berechnungen entspricht (obwohl die Eisriesen unterschiedliche Albedos haben). Nehmen wir an, wir wählen eine noch höhere Albedo - sagen wir, A = 0,8 , wie du vorgeschlagen hast. Das bringt mich auf 27, noch näher an Neptun.

Ich denke, diese Antwort definiert jede Variable, die in den Formeln verwendet wird, außer eigentlich für D (Sie sagen uns also nicht wirklich, was Sie berechnen). Wir können das an der Frage erkennen, aber es wäre eine kleine Änderung, um die Antwort eigenständiger zu machen. Sie könnten auch \cfracden Exponentialterm in der letzten Formel in Betracht ziehen, aber das erfordert möglicherweise ein wenig Neuordnung, damit es gut lesbar ist.
@aCVn Danke für die Vorschläge; Ich habe sie umgesetzt. Die endgültige Gleichung ist immer noch ein bisschen sperrig, aber das ist das Beste, was ich im Moment tun kann.
Unter guten Bedingungen können wir Uranus mit bloßem Auge sehen. Es wurde im Zeitalter vor dem Teleskop gesehen, aber niemand erkannte, dass es sich um einen Planeten handelte. Um als Planet klassifiziert zu werden, muss er genug Aufmerksamkeit erregen, damit jemand mehr als einmal danach sucht, mit genügend Zeit, um eine merkliche Bewegung zu bemerken. Es gibt viele, viele Sterne der sechsten Größe, und niemand wird sie alle verfolgen. Die minimale Helligkeit für einen sichtbaren Planeten, wie er erkannt wurde, beträgt 1,86 für Mars, und die niedrigste mittlere Helligkeit beträgt 0,71 für Mars. Es gibt nur sehr wenige Sterne, die so hell sind, also wäre es leicht, einen sich bewegenden zu bemerken.
@DavidThornley Vielen Dank für die Korrektur.

Uranus wurde im klassischen Zeitalter mit bloßem Auge entdeckt, aber weil er zu langsam ist, wurde er nicht als Planet erkannt. In der Rubrik „Entdeckung“ . So klassifizieren die klassischen astrologischen Handbücher, die sich seiner Existenz bewusst sind, den Planeten als Fixstern.

Es kommt also nicht nur auf die Sicht an, sondern auch auf die Geschwindigkeit, denn wenn es zu langsam ist, wird es als Fixstern eingestuft.

Sehr gute Punkte, aber eigentlich keine Antwort auf die Frage ... Ein Planet in Jupitergröße (deutlich größer als Uranus), der reflektierender ist als jeder andere in unserem aktuellen Sonnensystem, sollte (vermute ich) in deutlich größerer Entfernung sichtbar sein, und Während die Geschwindigkeit es schwierig machen würde, sich von Fixsternen zu unterscheiden, sollte es mit genügend Langzeitbeobachtungen immer noch möglich sein.
Ein Nachtrag - da sich die Frage mit ""primitiven"" Gesellschaften befasst, befasst sie sich auch mit Astrologie, insbesondere mit so etwas wie der klassischen, heidnischen Astrologie. In diesem System zählt, was Sie sehen, die menschliche Wahrnehmung der Welt. Unsichtbare Objekte sind also irrelevant, selbst wenn sie existieren. Auch ein zu langsames Objekt wird nicht als Planet, sondern als Fixstern klassifiziert. Auch die Menschen des Altertums waren sich bewusst, dass die Fixsterne nicht lange genug fixiert waren, wie die abgebildete Krebsnebel-Supernova.
Ja, Astrologie in Geschichten ist ein Zweck, den ich für diese Frage beabsichtigt habe. Und die Tatsache, dass unsichtbare Objekte in diesem Sinne irrelevant sind, ist auch eine Grundlage für die Frage. Die Bestimmung eines vollständigen Planetensystems ist in dieser Art von Umgebung nicht sinnvoll, da alles, was außerhalb des Beobachtungsbereichs liegt, auf diese Weise unmöglich einen Einfluss auf die Gesellschaft haben kann. Aber selbst wenn diese Gesellschaft ihn als Stern klassifiziert, könnte sich ein entfernter Planet immer noch deutlich anders ("besonderer/wichtiger Stern") als tatsächliche Sterne "verhalten" und könnte infolgedessen einen bevorzugten Status in ihrer Astrologie/Mythologie erhalten.
Wie weit entfernt kann eine menschliche Gesellschaft vor dem Teleskop (nur Beobachtungen mit bloßem Auge) Planeten entdecken?
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