Wie weit und wie breit kann die bewohnbare Zone in einem Binärsystem des Roten Riesen sein?

Unsere Schätzungen unserer eigenen bewohnbaren Zone – ein Stück Raum, in dem flüssiges Wasser möglich ist – haben sich im Laufe der Jahre verändert, aber die aktuelle Schätzung stammt von Ramirez und Kaltenegger aus dem Jahr 2017. Basierend auf einer Erweiterung des klassischen Kohlendioxid-Wassers Modell der bewohnbaren Dampfzone und unter der Annahme einer atmosphärischen Konzentration von vulkanischem Wasserstoff von 50 % haben sie unsere bewohnbare Zone auf 0,95 bis 2,4 AE von unserer Sonne geschätzt.

In diesem Szenario haben wir ein Sonnensystem entdeckt, das zwei Sterne umkreist – beides rote Riesen (was nicht ungewöhnlich ist, da KIC 9246715 dafür bürgen kann). Jeder ist achtmal so breit und so massereich wie unsere aktuelle Sonne. Ein Stern umkreist den anderen in einer Entfernung von anderthalb AE.

Wie weit wäre die bewohnbare Zone unter Verwendung der oben angegebenen Informationen von diesen beiden Sonnen entfernt und wie weit würde sich diese Zone ausdehnen?

Ich denke, dass die bewohnbare Zone von Ramirez und Kaltenegger als eine Zone vorgestellt wird, in der kohlenstoffbasiertes Leben mit flüssigem Wasser leben könnte, und nicht als eine Zone, in der Menschen auf Planeten mit flüssigem Wasser und Stickstoff-Sauerstoff-Atmosphären überleben könnten. Wenn die Atmosphäre eines Planeten zu 50 % aus Wasserstoff besteht, kann es keinen Sauerstoff in der Atmosphäre geben, da Brände Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser verbinden würden. Eine viel breitere bewohnbare Zone würde die innere Grenze von Zsom et al. (2013) mit der äußeren Grenze von Pierrehumbert und Gaidos (2011) kombinieren, und eine viel engere wäre die von Hart et al. (1979).
Wenn Sie bewohnbare Planeten für Menschen oder Planeten mit fortgeschrittenen Lebensformen wollen, die die Sterne des Roten Riesen umkreisen, gibt es ein Problem: Solche Planeten sollten seit Milliarden von Jahren konstante Temperaturen haben, während ein Stern nur für Hunderte von Millionen ein Roter Riese sein wird von Jahren. Sie könnten dieses Problem lösen, indem Sie die bewohnbaren Planeten um andere Sterne herum bilden und von hochentwickelten außerirdischen Zivilisationen zu den Roten Riesen bringen lassen, die beabsichtigen, sie in nur etwa hundert Millionen Jahren zu noch anderen Sternen zu bewegen.
Hier finden Sie eine Liste mit Schätzungen des Sonnensystems: en.wikipedia.org/wiki/… - Oben auf der Seite befindet sich ein Feld zum Durchsuchen des Forums. Eine Suche nach stellarer bewohnbarer Zone hat 77 Beiträge worldbuilding.stackexchange.com/search?q=stellar+habitable+zone – hier ist eine Frage zu bewohnbaren Zonen des roten Riesen worldbuilding.stackexchange.com/questions/15435/… – und hier ist eine Seite über Sonnensysteme mit vielen bewohnbaren Planeten planetplanet.net/the-ultimate-solar-system
@MAGolding Keines davon war das, wonach ich gesucht habe, und niemand hat meine Frage beantwortet, ob EIN roter Riese hell genug für eine bewohnbare Zone von 56 bis 84 AE ist oder nicht.
Ich habe das Gefühl, dass Ihre bewohnbare Zone im Laufe der Zeit extremen Veränderungen unterliegen wird. Selbst wenn Ihre Sterne eine Milliarde Jahre in der Roten-Riesen-Phase verbringen, wird ihre kontinuierliche habitable Zone (CHZ) schmal sein, weil sie relativ schnell aufhellen. Ein kühler Gletscherplanet am äußeren Rand der HZ kann in kurzer Zeit zu einer heißen Wüste am inneren Rand werden.
@Zxyrra Mit der Geschwindigkeit von jetzt? Denn ich ziele nicht auf das Gesamtbild, sondern nur auf den Moment. Andernfalls würde jede Geschichte, die in diesem System spielt, immer weiter in die Länge gezogen und dem Risiko einer saisonalen Fäulnis ausgesetzt. Und ist EIN roter Riese hell genug für eine bewohnbare Zone von 56-84 AE?
@ John W. Dailey Wie ich oben geschrieben habe, ist jeder Planet in der bewohnbaren Zone, auf dem sich vielzelliges Leben befindet, wahrscheinlich Milliarden von Jahren alt, was ein Vielfaches der Zeit ist, in der der Stern ein Hauptreihenstern sein wird. Daher müsste der Planet von einer anderen Position aus in die neue bewohnbare Zone des roten Riesensterns verschoben worden sein – beispielsweise aus einer Umlaufbahn, die viel näher am Stern war, als er ein Hauptreihenstern war, oder vielleicht aus einer Umlaufbahn um einen anderen Stern.
@ John W. Dailey Haben Sie darüber nachgedacht, die Sterne in Ihrem System vom Spektraltyp O oder B zu haben? Sie hätten auch weite bewohnbare Zonen und würden auch den Mangel haben, nach geologischen Maßstäben kurzlebig zu sein.
@JohnWDaily Möchten Sie einen einzelnen bewohnbaren Planeten haben, der einen roten Riesenstern in großer Entfernung mit einem sehr langen Jahr umkreist, oder möchten Sie, dass viele Planeten in der bewohnbaren Zone eines Sterns umkreisen? Im letzteren Fall könnte meine Antwort hier: worldbuilding.stackexchange.com/questions/152695/… - nützlich sein. Und das könnte nützlich sein: planetplanet.net/2017/05/01/… - planetplanet.net/2017/05/03/…

Antworten (1)

Im mare magnum des Internets findet man alles, buchstäblich alles.

Nun, es sieht so aus, als hätte jemand auch einen Rechner für bewohnbare Zonen erstellt * !

Der Rechner nimmt als Eingabe die Leuchtkraft des Sterns, die Sie nicht angeben. Geben Sie jedoch die geschätzten Massen an, so können wir die Leuchtkraft des Sterns anhand der Masse-Leuchtkraft-Beziehung abschätzen

L L S = 1.4 ( M M S ) 3.5

was für das gegebene Verhältnis von 8 Sonnenmassen eine Leuchtkraft von 1448 Sonnen ergibt.

Lassen Sie uns eine Axt verwenden, um eine grobe Annäherung nullter Ordnung zu machen, und stellen Sie die beiden Sterne in die Mitte des Systems und verwenden Sie die 2896-fache Leuchtkraft der Sonne als Eingabe für den Taschenrechner.

Wir erhalten, dass die habitable Zone im optimistischen Fall zwischen 40 und 94 AE liegt, im konservativen Fall zwischen 51 und 90 AE.

Wahrscheinlich würde es diese Grenzen beeinflussen, wenn sich die beiden Sterne umkreisen, aber ich kann nicht beurteilen, wie sehr. Ein gesunder Menschenverstand würde mir empfehlen, es so zu schneiden, dass es nicht näher als 55 AU bleibt, um nicht zu heiß zu werden.

*Rechner basierend auf Kopparapu et al. (2013), Habitable Zones around Main-Sequence Stars: New Estimates. Astrophysikalische Zeitschrift, 765, 131

51-90 AUs wären im Terraforming-Schema am interessantesten.
Im Doppelsystem können sich Sonnen verdunkeln, wenn sich alles in einer Ebene dreht. Das würde dazu führen, dass Licht und Energiefluss für längere Zeit katastrophal abfallen. Dies würde HZ-Radius und -Breite stark reduzieren
Hatte JohnWDailey nicht gesagt, dass die beiden Sterne, die er wollte, rote Riesen waren? Basiert der Rechner für bewohnbare Zonen nicht auf einem Artikel über bewohnbare Zonen um Hauptreihensterne? iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/765/2/131/meta Rote Riesen sind keine Hauptreihensterne, und wenn der Rechner nur für Hauptreihensterne funktioniert, funktioniert er nicht für Rote Riesen.
Wie weit und wie breit kann die bewohnbare Zone in einem Binärsystem des Roten Riesen sein?
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