Ich habe mir ein paar Exoplaneten für eine Geschichte ausgedacht und bin an die Grenzen meines Wissens gestoßen. Ich habe herumgegoogelt und einen weltraumbegeisterten Freund dazu gebracht, sie sich anzusehen, aber er gibt offen zu, dass er das meiste davon nur vermutet, insbesondere das atmosphärische Make-up.
Der andere Planet ist hier .
Basierend auf Vorschlägen und zusätzlichen Recherchen habe ich jetzt zwei Versionen des Planeten.
Hekaton (Version 1)
Dieser chthonische Planet umkreist einen BHB-Blauen Riesen mit einer Umlaufzeit von 510,8 Erdtagen. Seine Masse beträgt 14,5 Erden und sein Radius 2,1 Erden bei einer Oberflächengravitation von 3,28 g. Die Oberflächentemperaturen reichen von 110 - 180 C, mit einem Mittelwert von 138. Seine dicke Atmosphäre hat einen Druck von 1,85 atm und besteht hauptsächlich aus Wasserstoff mit mäßigen Mengen an Helium und Stickstoff sowie Spuren von Arsen, Kohlenmonoxid, und Schwefel. Es hat drei Monde mit entsprechenden Radien von 0,13 Erden, 0,19 Erden und 0,265 Erden.
Sein Stern gibt ein hohes Maß an UV-Strahlung ab, und trotz der dichten Atmosphäre ist das Sonnenlicht sehr stark und kann innerhalb von Minuten Verbrennungen 3. Grades verursachen. Die Kombination aus hoher vulkanischer Aktivität in Kombination mit atmosphärischen Turbulenzen, die durch Vulkanismus verursacht werden, führt dazu, dass die Luft mit großen Mengen Gestein gefüllt ist. Das meiste davon ist nur Splitt, aber Steinregen ist nicht ungewöhnlich und reicht in der Größe von Kies bis zu Geröll. Starke Winde umkreisen den Äquator und bringen Gestein und Asche mit sich. Wenn sie durch Berge oder Schluchten geleitet werden, werden sie zu Flenstürmen, die Geschwindigkeiten von über 200 km/h erreichen können und riesige Ebenen aus Asche und Schutt hinterlassen.
Ein paar spezifische Bedenken für Version 1:
Hekaton (Version 2)
Dieser chthonische Planet umkreist einen blauen Riesen in einer gezeitengebundenen Umlaufbahn in einer Entfernung von 0,6 AE. Seine Masse beträgt 14,5 Erden und sein Radius 2,1 Erden bei einer Oberflächengravitation von 3,28 g. Die Oberflächentemperaturen auf der heißen Seite liegen zwischen 1500 und 1900 °C und auf der kühlen Seite zwischen 60 und 170 °C. Seine dicke Atmosphäre hat einen Druck von 1,85 atm und besteht hauptsächlich aus Wasserstoff mit mäßigen Mengen an Helium und Spuren von Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff und Neon, mit großen Mengen an Metallen. Es ist dabei, den Rest seiner Atmosphäre zu verlieren. Dieser Temperaturunterschied verursacht enorme atmosphärische Turbulenzen, die geschmolzenes Gestein und Metall von der heißen Seite auf die kühle Seite tragen, um als Regen abgelagert zu werden. Vulkane fördern dies, indem sie große Mengen Asche und Splitt in die Luft pumpen, deren Säulen in großen Stürmen die Oberfläche durchkämmen.
Ein paar spezifische Bedenken für Version 2:
Planetensystem
Sein Planetensystem ist relativ alt. Das innere System besteht aus zwei terrestrischen Planeten (einer davon weniger als 0,1 AE vom Stern entfernt), gefolgt von Hekaton. Hinter Hekaton liegt ein Asteroidengürtel und ein Gas, das einen großen Teil seiner Atmosphäre verloren hat. Dahinter befindet sich ein Superjupiter mit über 65 Jupitermassen, der kurz vor der Schwelle zum Braunen Zwerg steht. Der letzte Planet ist ein Eisriese in der Nähe der Oortschen Wolke.
Plausibilität
Wie plausibel ist es, dass sich dieser Planet und dieses System natürlich entwickelt haben könnte? Wenn es nicht plausibel ist, welche Änderungen würden es realistischer machen?
Mein allgemeines Ziel ist es, einen interessanten Exoplaneten-Planeten zu schaffen, der das biologische Leben gründlich einschüchtert, aber vernünftigerweise dauerhaft von einer Roboterzivilisation mit Technologie besiedelt werden könnte, die im Bereich von -200 bis 200 ° C am besten funktioniert, die Zugang zu intelligenten Materialien hat, selbst- Reparatur von Gebäuden und Nanofabrikation. Ihr idealer Schwerkraftbereich liegt zwischen 0 g und 2 g, aber sie können bis zu 4 g funktionieren. Die Kolonisierung würde natürlich unterirdisch erfolgen.
Die wichtigen einzigartigen Aspekte dieses Planeten sind, dass es sich um einen chthonischen Planeten mit starkem UV-Sonnenlicht und Gesteinsstürmen handelt, die für den Bergbau genutzt werden. Vorschläge für Änderungen an anderen Aspekten, die die Kernaspekte plausibler machen würden, sind sehr willkommen.
Der Planet
Der Radius, den Sie haben, ist vollkommen in Ordnung. Es ist wahr, dass chthonische Planeten eine 30- bis 100-fache Masse der Erde haben können, aber das liegt nur daran, dass sie extrem dicht sind. Mocquet et al. (2014) stellten Masse-Radius-Kurven für mehrere verschiedene Zusammensetzungen zusammen, wobei die niedrigste Eisen war ( Abb. 1 ). Dann trugen sie bestimmte Planeten in die Grafik ein und fanden mehrere unterhalb der Grenze der Eisenlinie. Ich habe es geändert und Ihren Planeten hinzugefügt:
Ihr Planet fällt tatsächlich auf die Kurve eines Ozeanplaneten. Er ist bei weitem nicht so dicht wie die meisten chthonischen Planeten! Um ehrlich zu sein, Ihr Planet ist nicht zu klein für seine Masse; es ist viel zu groß. Die Grafik legt nahe, dass 1,5 Erdradien besser wären.
Die Modelle von Seager et al. (2009) unterstützen dies. Ich habe Hekaton auf ihrer Abb. 4 gezeichnet, die zeigt, dass es fast ein Ozeanplanet ist:
Dies entspricht einer durch den Parameter charakterisierten Zustandsgleichung , die in der Masse-Radius-Beziehung der Autoren verwendet werden kann (auf die ich hier näher eingegangen bin ).
Ich werde eine Diskussion über die Felsenstürme weitergeben; das ist weit außerhalb meines Territoriums. Hoffentlich kann jemand anderes das gut behandeln. Ich sage nur, dass ich ziemlich verwirrt darüber bin, wie ein Planet, dessen Atmosphäre entfernt wurde, irgendetwas aufrechterhalten kann, das einer Atmosphäre ähnelt.
Der Stern
Wir können die Temperatur des Planeten mit der Formel für die effektive Temperatur einigermaßen abschätzen :
Allerdings wird die Albedo anders sein, da der Planet eindeutig nicht erdähnlich sein wird, sodass die Ergebnisse tatsächlich sehr unterschiedlich sein könnten. Außerdem habe ich keine Atmosphäre berücksichtigt. Ich habe hier über die Auswirkungen der Erwärmung durch Strahlungsantrieb geschrieben ; schau mal, wenn du ein bisschen rumspielen willst.
Ich nehme an , Sie könnten den chthonischen Planeten durch Planetenmigration vom Stern wegbewegen , aber um ehrlich zu sein, es wäre schwierig. Sie könnten mit den terrestrischen Planeten im inneren System interagieren, aber ich würde wetten, dass es aller Wahrscheinlichkeit nach die verstreuten Körper sein werden. Die Gas-Scheiben-Migration wird nicht funktionieren, weil das System alt genug ist, dass sich jede Scheibe aufgelöst haben sollte, wenn der Planet von seiner Atmosphäre befreit wurde. Am besten versuchen Sie, Gezeiteneffekte zu nutzen, um die große Halbachse zu erhöhen, obwohl Jackson et al. (2008) festgestellt, sollte dies die große Halbachse wirklich verringern, nicht erhöhen.
Aktualisierungen nach Änderungen an der Frage
Ihre neuen Bedenken sind ganz einfach zu adressieren. Tidal Locking ist bei 0,6 AE sicherlich möglich, und die Zeitskala ist einfach zu berechnen . Es kann jedoch einige Zeit dauern; viele gezeitengebundene Planeten sind ihren Sternen viel näher als diese neue Version von Hekaton.
Außerdem stimmt die Atmosphäre. Der Planet hat eine Masse, die hoch genug ist, dass die Fluchtgeschwindigkeit etwa 30 km/s betragen sollte; Demnach sind die Bedingungen genau richtig, um eine Wasserstoffhülle zu erhalten, selbst bei den Temperaturen, von denen Sie sprechen.
Die Sonne ist ein Gelber Zwerg, Stern vom Typ G2V, mit einer Oberflächentemperatur von ~ 5700 K. Ein blauer Riese ist vom Typ O, B oder A mit einer Oberflächentemperatur von mehr als 10.000 K.
Ihr Planet ist 1,4 AE von seinem Stern entfernt (511 Tage Umlaufbahn), schauen wir uns einen Stern mit sagen wir 3 Sonnenmassen an.
Mit den Albedo- und Treibhauseffektzahlen der Erde wird die Oberflächentemperatur etwa 538F oder 281C betragen. Sie sagen, der Planet hat eine dichte Atmosphäre und damit einen hohen Treibhauseffekt, aber "Sonnenlicht ist sehr stark", was eine niedrige Albedo bedeutet. Das wird den Planeten noch heißer machen.
Sie können dann diesen Rechner verwenden und mit der Masse des Sterns, der Entfernung des Planeten, der Albedo- und Treibhauseffektzahlen spielen und sehen, wie die resultierende Oberflächentemperatur sein wird.
Detaillierte Informationen finden Sie hier
Ich habe mir eine Liste von exoplanetaren Wirtssternen angesehen, die ich auf Wikipedia gefunden habe, die etwa ein Drittel der entdeckten Exoplaneten auflistet (etwa 600 von etwa 2000), und ich sehe keine in der Nähe von blauen Riesen. Das bedeutet nicht, dass sie nicht existieren, wahrscheinlich zielt das Kepler-Teleskop (das für die große Anzahl entdeckter Exoplaneten verantwortlich ist) einfach nicht auf sie, da sie ziemlich selten sind.
Ich habe gerade eine schnelle Berechnung mit Newtons Gesetz der universellen Gravitation durchgeführt, um zu sehen, ob Ihr Planet tatsächlich die Gravitation haben würde, die Sie glauben. Ein Objekt erfährt auf eurem Planeten eine Schwerkraft von 1,76*10^7 N/kg. Zum Vergleich erfährt ein Objekt auf der Erde eine Kraft von 9,81 N/kg.
Ich empfehle, mit der Masse und Größe Ihres Planeten herumzuspielen, bis er die gewünschte Schwerkraft hat. Verwenden Sie das Gesetz der universellen Gravitation, um zu überprüfen, ob Sie ins Schwarze getroffen haben. Es ist nicht 100% genau, aber für etwas wie einen Planeten wird es auf mehr Dezimalstellen genau sein, als Sie jemals interessieren werden.
Natürlich haben Sie immer die Möglichkeit, sich einfach nicht darum zu kümmern, was die Physik sagt, und zu tun, was Sie wollen, aber in diesem Fall sehe ich keinen großen Sinn darin, genaue Zahlen zu verwenden.
Egal, meine Rechnung war falsch. Eine korrekte Berechnung zeigt, dass die Newtonsche Schwerkraft Ihres Planeten 1,79 G beträgt.
AndrejROM
Xandar Der Zenon
Emo-Bob
Monty Wild
JDługosz
Emo-Bob
Wütender Arcturus