Ist ein jupitergroßer Planet in einer bewohnbaren Zone plausibel?

Wir haben bereits Exoplaneten gefunden, die diesen Kriterien entsprechen. Zum Beispiel hat HD_100777_b eine etwas höhere Masse als Jupiter und umkreist seinen Stern in der gleichen Entfernung von der Sonne wie unsere Erde. (Der Stern hat eine ähnliche Größe wie unsere Sonne, aber ich habe die Helligkeit nicht überprüft, daher weiß ich nicht genau, ob er sich in der bewohnbaren Zone befindet).

Sie können die bekannten Exoplaneten unter http://exoplanets.org/plots erkunden

Dies macht deutlich, dass es viele Planeten gibt, die der Größe und Entfernung entsprechen, die Sie benötigen.

Unbedingt.

Dies würde nur ein paar einfache Schritte und ein bisschen Glück erfordern. So könnte es passieren:

1. Ein Protostern entsteht aus einer kollabierenden Gaswolke. Eine riesige Kugel aus Gas und Staub kollabiert in sich zusammen. Der Druck ist so groß, dass die Kugel Kernfusion beginnt und Licht aussendet.

2. Es bildet sich eine Akkretionsscheibe . Der Protostern beginnt, Materie um sich herum zu sammeln. Aus Supernovae gebildete schwere Elemente beginnen zusammen mit Gas, Staub und umgebendem Wasserstoff und Helium zu einer Scheibe um den Stern herum zu verschmelzen.

3. Körper beginnen sich in der Scheibe zu bilden. Die Scheibe ist mittlerweile wirklich eine protoplanetare Scheibe . Kleine Staubkörner beginnen durch Kollisionen größer zu werden. Sie werden schließlich zu Planetesimalen , die sich zu großen Kugeln zusammenschließen. Inzwischen ist der Star in die Hauptreihe eingetreten.

4. Ein Gasriese entsteht. Eine der größeren Kugeln sammelt eine Gashülle um sich herum. Es sammelt Material auf ähnliche Weise wie der Stern, obwohl es nicht annähernd so massiv ist wie der Stern. Es ist jetzt ein Gasplanet. Es kann Monde sammeln oder ein Ringsystem bilden. Andere Planeten könnten sich um ihn herum bilden.

5. Der Gasriese wandert . Wahrscheinlich wird sich der Gasriese nicht in der bewohnbaren Zone bilden. Durch Wechselwirkungen mit anderen Körpern (z. B. anderen Gasriesen) kann es jedoch seine Umlaufbahn ändern und sich weiter nach außen oder näher an den Stern heranbewegen. Das Nizza-Modell besagt, dass dies in unserem Sonnensystem geschah, indem Jupiter und Saturn näher nach innen gerückt wurden, während Uranus und Neptun sich weiter nach außen bewegten.

   Die Migration ist auch über Gezeitenwechselwirkungen zwischen der Scheibe und dem Planeten möglich. Dies könnte erklären, warum Heiße Jupiter ihren Muttersternen extrem nahe sind.

Und du bist gut!

Nachteile:

• Gezeitenkräfte auf dem Mond von dem Planeten, den er umkreist, könnten ein Problem darstellen. Dies ist auf Io , einem Mond des Jupiters, der Fall . Zu viel Stress kann dramatische Auswirkungen haben.

• Mögliche orbitale Instabilitäten könnten aus der Entstehung des Planeten resultieren. Wahrscheinlich hat sich der Mond nicht um den Gasriesen gebildet, wenn der Mond so massiv ist. Das bedeutet, dass ich wetten würde, dass der Mond von der Schwerkraft des Gasriesen eingefangen wurde. Dies kommt gelegentlich im kleinen Rahmen vor , ist hier aber plausibel. Was hat das mit der Umlaufbahn zu tun? Nun, ich würde annehmen, dass der Planet nicht auf eine sehr kreisförmige Umlaufbahn geschossen ist. Es hätte anfangs höchstwahrscheinlich eine hohe Exzentrizität , obwohl es im Laufe der Zeit kreisförmiger werden könnte, und es könnte in Ordnung sein, wenn das Leben auftaucht.

• Während der Zeit, in der die Umlaufbahn sehr exzentrisch ist, besteht eine kleine – sehr kleine – Chance, dass der Mond in die Nähe von Jupiters Roche-Grenze kommt – der Sphäre, in der ein kleiner Körper in Stücke gerissen werden kann. Dies wäre der Todesstoß für das Leben auf dem Planeten, der sich in der Zukunft bildet.

Könnte sich hier Leben bilden?

Das ist schwierig. Wenn ich die Wahl hätte, würde ich einen erdähnlichen Planeten auswählen, der einen Mond wie diesen umkreist, um Leben zu beherbergen. In dem Szenario, das ich gerade beschrieben habe, gibt es viele Faktoren, die das Leben schwer machen könnten, darunter die Exzentrizität der Umlaufbahn. Ich würde sagen, dass sich hier Leben entwickeln könnte , aber wahrscheinlich in einer abgeschirmteren Umgebung. Untergrund wäre meine Wahl. Extremophile könnten die ersten sein, die auftauchen, und im Laufe der Zeit könnten sie sich vielleicht zu den gewünschten Insektoiden entwickeln.

Wie sehr hängen Sie an der 0,8-g-Zahl für die Oberflächengravitation der Heimatwelt?

Kleinere Monde sind im Allgemeinen plausibler; Ganymed (Jupiters größtes) ist etwa 0,15 g. Abhängig von Ihren Annahmen zur Dichte würde Ihre Heimatwelt etwa 30 Ganymed-Massen umfassen, was ungefähr der zehnfachen Masse aller Jupitermonde zusammen entspricht.

Eine größere Grundschule könnte dies jedoch möglicherweise unterstützen. Hier ist ein Papier , das Simulationen von Gasriesen mit bis zu 12 Jupitermassen beschreibt, die Monde bilden, die größer als der Mars sind.

Ein sehr aktuelles wöchentliches SETI-Seminar (auf YouTube veröffentlicht) befasste sich mit der Entstehung und Migration von Planeten. Verknüpfung

Es lohnt sich zu beobachten, wie Gasriesen entstehen und sich im System bewegen und warum unserer der seltsame ist.

Stellen Sie anhand dieser Details fest, wie sich ein Gasriese hinein- und wieder hinausbewegt und in der richtigen Entfernung anhält; In der Zwischenzeit fängt es einen beträchtlichen terrestrischen Planeten ein, anstatt ihn zu zerstreuen oder direkt darüber zu rollen.

Fügen Sie im Grunde einen zweiten kleineren Riesen (wie unseren) hinzu, passen Sie die Zusammensetzung der protosolaren Scheibe an und spielen Sie mit dem Timing, indem Sie das verbleibende Material zum richtigen Zeitpunkt entfernen, und fügen Sie eine Prise Glück hinzu. Vielleicht wird eine der ursprünglich nahen Felsenwelten in eine lange kommetähnliche Umlaufbahn geschleudert und kommt in ein paar Millionen Jahren fast an denselben Ort zurück wie Umlaufbahnen, und bis dahin ist die Konstruktion abgeschlossen und sie wird in a gefangen rückläufige Umlaufbahn durch den Riesen, der seinen früheren Platz einnimmt.