In meiner Galaxie brauche ich einen Planeten, der weit genug von seinem Stern entfernt ist, um im Vergleich zur Erde relativ kalt zu sein, aber nicht so kalt, dass flüssiges Wasser nicht existiert.
Der Planet hat 2 Kontinente, einen nördlichen und einen südlichen. Die Südspitze des südlichen Kontinents liegt ungefähr dort, wo sich der Wendekreis des Steinbocks auf der Erde befindet, und seine Nordspitze ist im Grunde der Äquator. Der südliche Kontinent genießt jedoch immer noch nur in seinen wärmsten Gebieten ein mediterranes Klima. Der nördliche Kontinent beginnt ungefähr dort, wo der Wendekreis des Krebses auf der Erde wäre, und endet ungefähr dort, wo der US-Bundesstaat North Carolina auf der Erde liegen würde. Der nördliche Kontinent ist sehr gebirgig und hat im Allgemeinen ein kaltes subarktisches Klima, das dem von Skandinavien oder Nordkanada ähnelt.
Wie weit müsste dieser Planet von seinem Stern entfernt sein, vorausgesetzt, dass sowohl der Stern als auch der Planet etwa die Größe unserer Sonne bzw. der Erde haben und der Planet eine erdähnliche Atmosphäre hat?
Es hört sich so an, als würden Sie nach der habitablen Zone eines Sterns fragen, und dafür haben wir eine relativ gute Vorstellung davon, wo das für einen Stern wie unsere Sonne ist – ein relativ aktueller 0,95-1,67 AE aus dem Jahr 2013. Wikipedia hat einige schöne Lektüre zum Thema
Aber falls Sie nach etwas mehr Abwechslung in Ihren Sternen suchen, verweise ich Sie auf das Hertzsprung-Russell-Diagramm als praktisches Diagramm der „Sternenenergieabgabe“.
Jeder Stern, der mehr Energie abgibt als unsere Sonne (entweder indem er größer ist oder heißer brennt oder beides) wird diese bewohnbare Zone nach außen verschieben, während alles, was weniger Energie abgibt (entweder indem er kleiner ist oder kühler brennt oder beides) wird diese äußere Reichweite in Richtung des Sterns selbst ziehen. QUELLE
Abgesehen davon gibt es einige besondere Phänomene, die bei anderen Sterntypen auftreten, wie zum Beispiel:
Und dann sind da noch die Dinge, die als Ergebnis der Verschiebung in den bewohnbaren Zonen passieren:
Das ist ungefähr so viel, wie ich weiß, und Sie müssten sich mit Berechnungen und anderen Sternkörpern (wie Gasriesen und Asteroidengürteln) befassen, um wesentlich genauer zu sein
Kühlen Sie Ihren Planeten, indem Sie den Treibhauseffekt reduzieren.
Anstatt Ihren Planeten weiter nach außen zu verschieben, um ihn kühler zu machen, passen Sie seine Atmosphäre an. So wie wir die ganze Zeit über die globale Erwärmung durch mehr Treibhausgase (CO2) hören, würde es eine globale Abkühlung geben, wenn man die Treibhausgase verringern würde. Ohne einen kleinen Treibhauseffekt wird der Planet mehr Sonnenenergie abstrahlen, die auf ihn trifft.
https://www.giss.nasa.gov/research/briefs/ma_01/
Diese Gase werden gemeinhin als „Treibhausgase“ bezeichnet, weil sie den größten Teil der einfallenden Sonnenstrahlung, die die Erdoberfläche erwärmt, durchlassen, jedoch einen Teil der ausgehenden Wärmestrahlung daran hindern, in den Weltraum zu entweichen, und so einen Teil der Oberflächenwärmeenergie einfangen. Wasserdampf ist auch ein wichtiges natürliches Treibhausgas, aber seine Flüchtigkeit, dh sein leichtes Verdampfen und Kondensieren als Reaktion auf Temperaturänderungen, erschwert seine Rolle. Eine Zunahme der atmosphärischen Wasserdampfmenge unter wärmeren Bedingungen verstärkt die Wärmeaufnahme durch die anderen Treibhausgase. Andererseits können sich als Folge der zunehmenden Menge an atmosphärischem Wasserdampf mehr Wolken bilden. Wolken können entweder ein positives oder ein negatives Feedback liefern, indem sie die ausgehende Wärmestrahlung einfangen oder die Menge der zurück in den Weltraum reflektierten Sonnenstrahlung erhöhen. Gegenwärtig werden etwa 30 % der einfallenden Sonnenstrahlung von den Wolken, Aerosolen und der Erdoberfläche zurück ins All reflektiert.Ohne natürlich vorkommende Treibhausgase würde die Durchschnittstemperatur der Erde nahe 0°F (oder -18°C) liegen statt der viel wärmeren 59°F (15°C ).
Betonung von mir. Relevante Gase wären CO2, Methan, Stickoxide und Wasser.
Alternativ könnten Sie Ihren Planeten erwärmen, indem Sie den Treibhauseffekt verstärken . Der Mars ist weiter von der Sonne entfernt als die Erde, hatte aber anscheinend flüssiges Wasser, als er noch eine Atmosphäre hatte – vermutlich, weil die Atmosphäre einen gewissen Treibhauseffekt lieferte, um Wärme auf der Oberfläche einzufangen. Ich bin mir nicht sicher, wie heiß man mit dem Treibhauseffekt werden kann, aber die Venus ist aufgrund ihrer dicken, dicken Atmosphäre wahnsinnig heiß. Wenn Sie die Venus in die Umlaufbahn von Neptun bringen würden, wäre das vielleicht ziemlich nett. Ich denke, für eine Fiktion könnten Sie dies sicher behaupten.
Niemand weiß.
Gehen Sie zum Wikipedia-Artikel "Circumstellar habitable zone" https://en.wikipedia.org/wiki/Circumstellar_habitable_zone 1
Und schauen Sie sich die Tabelle mit dem Titel Schätzungen der Grenzen der zirkumstellaren bewohnbaren Zone des Sonnensystems an. Beachten Sie die gewaltigen, gewaltigen Unterschiede in den geschätzten inneren und äußeren Rändern der bewohnbaren Zone der Sonne und die gewaltigen Unterschiede in den Schätzungen der Breite dieser Zone.
Nach dieser vorläufigen Recherche können Sie also so viel weiter recherchieren, wie Sie möchten, vielleicht beginnen Sie damit, die Artikel nachzuschlagen, in denen verschiedene Schätzungen der bewohnbaren Zone der Sonne veröffentlicht wurden, und die Methoden zu studieren, die zu ihrer Schätzung verwendet wurden.
Und Sie können andere Diskussionen über die Größe der bewohnbaren Zone der Sonne im Internet nachschlagen.
Und Sie können weitere Diskussionen über bewohnbare Zonen von Sternen auf dieser Seite finden.
Oder wenn Sie konservativ sein wollen, können Sie immer die engste Schätzung der habitablen Zone der Sonne nehmen, die von Hart et al. 1979, passen Sie es an die relative Leuchtkraft Ihres fiktiven Sterns an und platzieren Sie Ihren fiktiven Planeten in dieser engen bewohnbaren Zone.
Natürlich scheint diese Zone viel zu eng zu sein, um zwei bewohnbare Planeten zu enthalten, wenn man sich an die relativen Größen bekannter Planetenumlaufbahnen hält, obwohl sie groß genug ist, um mehrere bewohnbare Planeten zu enthalten, wenn man sich an die kleinsten bekannten absoluten Abstände zwischen den Umlaufbahnen von Exoplaneten hält.
Andererseits möchten Sie vielleicht eine sehr optimistische Schätzung der bewohnbaren Zone verwenden, damit Ihr bewohnbarer Planet so weit wie möglich von seinem Stern entfernt sein kann. Ich denke, dass der optimistischste äußere Rand der bewohnbaren Zone in der Tabelle der von Pierrehumbert & Gaidos im Jahr 2011 ist.
Die durchschnittliche Temperatur auf der Erde beträgt 14 ° C / 57 ° F. Wasser gefriert bei 0C/32F. Sie haben also nicht viel Platz zum Spielen, wenn Sie verhindern möchten, dass Frischwasser gefriert. Sie können die Atmosphäre nicht viel verändern und haben immer noch Menschen, die sie atmen können. Die Erde könnte nicht viel weiter von unserer Sonne entfernt sein, da sie immer noch das Leben unterstützt, wie wir es kennen.
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Alexander
JBH
Sonvar