Wie/würde sich die Entfernung eines Planeten zu seinem Stern auf die Stärke seiner Anziehungskraft auswirken? [geschlossen]

Ich gehe davon aus, dass Sie möchten, dass die Oberflächengravitation mit der der Erde übereinstimmt.

Das bedeutet, dass die durchschnittliche Dichte 1/3 der Erddichte betragen muss, da für einen Körper, wenn gs die Oberflächengravitation ist,$\rho$die Dichte und r den Radius

$$gs=\frac{GM}{r^2} = \frac {GMr}{r^3} = G \rho r$$ und eine Erhöhung von r erfordert eine entsprechende Verringerung von in $\rho$wenn gs konstant bleiben soll.

Da die Dichte der Erde das 5,5-fache der Dichte von Wasser beträgt, muss die Dichte der Erde3 in der Größenordnung von liegen

$$\rho = \frac{5.5}{3} = 1.8$$ Diese geringe Dichte bedeutet, dass es keinen Eisenkern und kein Magnetfeld gibt. Dadurch wird die Oberfläche eine leicht erhöhte Sonnenstrahlungsdosis aufweisen. Tatsächlich ist es nicht klar, dass es überhaupt nennenswertes Gesteinsmaterial geben könnte, da praktisch kein Gestein eine so geringe Dichte hat, selbst bei den niedrigen Drücken, die mit den Oberflächenbedingungen verbunden sind. Quarz zum Beispiel (auch bekannt als "Sand") hat eine Dichte von 2,6. Die Oberfläche der Erde3 muss Wasser sein, und zwar bis zu einer sehr beträchtlichen Tiefe, ohne vernünftigerweise irgendwo Land zu erwarten.

Wenn Sie natürlich zulassen, dass die planetare Zusammensetzung dieselbe wie die der Erde bleibt, wird der erhöhte Druck im Kern die Dichte erhöhen, sodass die Oberflächengravitation irgendwo nördlich von 3 g liegen wird. Ich bin nicht in der Lage, die genaue Erhöhung zu berechnen, also muss jemand anderes diese ausfüllen.

Nun zu diesen Ringen. Nehmen wir an, dass das System Erde3 die gleichen Proportionen wie Saturn hat. Saturn hat einen 9,88-fachen Erdradius, während sich die Ringe von 6600 bis 121.000 km über der Oberfläche erstrecken. Die Skalierung auf den Radius von Earth3 (6400 km) ergibt Ringe, die sich von 2.000 km bis 37.000 km über dem Äquator erstrecken.

Ich konnte das Reflexionsvermögen der Saturnringe nicht finden, aber nehmen wir 100% für Einfallswinkel von weniger als 30 Grad an. Wenn Earth3 eine Orbitalneigung hat, die der der Erde entspricht (23 Grad), ist klar, dass der Winter grausam sein wird, da die Ringe im tiefen Winter einen Großteil der Hemisphäre beschatten werden. Die "vertikale" Ausdehnung des Schattens des Rings wird sein

$$x = 37000 km \times \sin{23} = 14,500 km$$ die im Vergleich zu einem Radius von 19.200 km vollen Schatten spendet $$\theta = cos^{-1}(\frac{14,500}{19,200}) = 41 degrees$$ Da dies praktisch alle Tropen (mit Ausnahme eines etwa 2000 km langen Gürtels nördlich oder südlich des Äquators) und ein Großteil der gemäßigten Zone (insbesondere die wärmeren Teile) sind, sollte die Intensivierung der Wintertemperaturen ziemlich stark sein.

Endlich die Monde. Meh. Wenn Earth3 wie Mars ist, mit winzigen Monden, wird es offensichtlich keine nennenswerten Gezeiten geben, obwohl oft spekuliert wird, dass die Existenz von Gezeitentümpeln eine mögliche Quelle der frühesten Lebensformen ist. Zwei große Monde mit starker Luna-Wirkung deuten darauf hin, dass die beiden einander umkreisen, aber ich vermute, dass dies in Bezug auf die Entstehungsmechanik schwer zu rechtfertigen ist.

Im Allgemeinen gilt: Je größer der Planet, desto größer die Schwerkraft. Wenn die Dichte konstant gehalten wird, ist dies ein linearer Zusammenhang, wobei die doppelte Masse die doppelte Gravitationskraft ergibt.

Das heißt, je nachdem, wie schwierig Ihre Wissenschaft sein wird, können Sie damit herumspielen, indem Sie die Dichte verringern. Ein weniger massereicher Planet wird weniger Gravitationskraft auf seiner Oberfläche haben als ein massereicherer Planet gleicher Größe.

Die Rotationsgeschwindigkeit kann auch verwendet werden, um mit der scheinbaren Gravitationskraft in Richtung des Äquators des Planeten herumzuspielen. Auch hier hängt der Grad, in dem Sie dies nutzen können, davon ab, wie anspruchsvoll Ihre Wissenschaft sein wird.

Ringe und Monde haben keinen Einfluss auf die Oberflächengravitation.

Wenn sich ein Planet in der Goldilloc-Zone befindet, wird ihm nicht automatisch der Status „Bewohnbar“ verliehen. Zum Beispiel können wir nicht sicher einen Gasriesen in der Goldilloc-Zone bewohnen.

Zweitens gibt es bisher keine Mondsysteme, bei denen sich Monde umeinander und um den Planeten drehen. Ich glaube nicht, dass eine so instabile Ansammlung eines Mondsystems jemals entdeckt würde.

Um einen Planeten bewohnbar zu machen, braucht man einige ganz grundlegende Voraussetzungen:

• Präsenz in der Goldilloc-Zone

• Vorhandensein eines großen Wasserkörpers zur Regulierung der Temperaturen

• etwas, das der Ozonschicht ähnelt, um tödliche Röntgenstrahlen und ultraviolette Strahlung zu absorbieren

• Sauerstoff in der Atmosphäre zum Atmen (für das Leben, wie wir es kennen )

Nur wenn diese sehr grundlegenden Voraussetzungen vorhanden sind, können Sie an die weiteren Dinge denken, die für das Leben erforderlich sind (bevor Sie sich in die Möglichkeit großer, intelligenter Lebewesen wie Säugetiere wagen).