¿Cómo serían las estaciones y la luz del día si la Tierra estuviera en una órbita en forma de ocho entre dos estrellas?

Estoy construyendo un mundo medieval de alta fantasía y quiero que tenga dos soles. Me gustaría que fuera algo realista, al menos en lo que respecta a las estaciones y la luz/biomas , mientras que la viabilidad real de este tipo de sistema binario puede descartarse. También me gustaría que las dos estrellas fueran diferentes, en el siguiente ejemplo opté por un sol amarillo-rojizo y uno blanco.

Voy a hacer algunas suposiciones:

  • la Tierra tiene una órbita en forma de 8 alrededor de dos estrellas, A y B , como se detalla en esta respuesta en Physics.SE
  • la órbita del planeta está en el mismo plano que las dos estrellas
  • la inclinación axial de la Tierra en relación con el plano de la órbita es la misma que la actual
  • A es una estrella blanca similar a Altair (~1.75M⊙, ~10L⊙)
  • B es una enana amarilla (~1.25M⊙, ~1.2L⊙)
  • las dos estrellas están aproximadamente a 3 AU de distancia una de la otra (realmente no estoy obsesionado con esto, puedes cambiar este valor como quieras si te ayuda de alguna manera)

Mi primera pregunta es: ¿ esta configuración sería tolerable y capaz de albergar vida en el planeta, o habría problemas (por ejemplo, la estrella blanca sería demasiado luminosa) ? Si no, ¿cuáles son algunas de las cosas que podría cambiar para que sea viable y aún tenga dos soles que se vean diferentes?

Si es viable, aquí están mis preguntas principales:

  • ¿Cómo serían las estaciones y las temperaturas medias en el planeta?

Mi mejor conjetura es que cada hemisferio tendría dos veranos y un invierno por año. Por ejemplo, el hemisferio norte estaría en verano cuando el planeta y las estrellas están alineados como AB-Pl, estaría en invierno cuando están alineados como Pl-AB, y estaría en verano fuerte cuando están alineados como A-Pl -B (durante el cual ambos hemisferios están en verano). También supongo que la velocidad de revolución del planeta sería más lenta cuando el planeta está entre las dos estrellas. ¿Esta configuración haría que las áreas de la Tierra fueran menos habitables para los humanos? ¿mas de?

EDITAR : solo me interesa cómo afectaría la vida humana (clima + cómo experimentan las estaciones) y mantener la suspensión de la incredulidad , no quiero una solución 100% realista completamente arraigada en la física, solo quiero ayuda para hacer para poder explicar las estaciones y el aspecto de las estrellas a un grupo de jugadores de TTRPG sin que levanten una ceja :)

En cuanto a la parte de los biomas y las temperaturas , todo lo que pido es algo como "el planeta tendrá un mega-verano en el hemisferio norte cuando esté ubicado en XXX, alcanzando temperaturas promedio de aproximadamente YY°C (+Z° C que lo que vemos en la Tierra)". Incluso un simple aumento/disminución porcentual de la temperatura está totalmente bien.

Demasiadas preguntas en un solo post. Por favor, divídalos en publicaciones separadas.
La primera línea de la respuesta de Physics SE vinculada es " ... las órbitas no serían estables " (por lo que no hay vida). Por lo tanto, parece que debes estar usando magia para mantener un sistema estable. Una vez que abres la puerta a la magia, puedes hacer lo que quieras con el clima y las estaciones, independientemente de la física.
@ user535733 Estoy interesado en hacer que todo sea creíble para un transeúnte que mira el cielo a simple vista mientras está sentado en la superficie del planeta. Entonces, como dije en la pregunta, la única parte en la que quiero ser más "técnico" son las estaciones y el clima, suponiendo que dicho sistema exista de manera estable. Si esto no está claro al leer mi pregunta, ¿podría sugerir una forma de aclararlo más? Gracias
Bien por usted por informarnos que está buscando una respuesta de suspensión de la incredulidad. A veces es difícil separar "en la vida real, eso no funcionará" de "es tu mundo, ¡funcionará muy bien!" Sin embargo, pedir biomas es demasiado y una razón para cerrar (básicamente nos estás pidiendo que inventemos cómo sería la vida en dicho planeta...). Preguntaría por las estaciones y simplemente declararía la vida que quieres ser.
Dudo que una figura de 8 órbitas pueda ser estable. Además, el planeta estaría siendo golpeado por la luz solar desde ambos lados de gran parte de la órbita. El planeta tendría que permanecer al menos a la distancia de Marte de ambas estrellas cuando esté entre ellas, probablemente más lejos. ¿Qué tal una órbita elíptica alrededor de ambas estrellas, siendo cada estrella un punto focal aproximado de la elipse?
¿Puedes decir qué significa "vida en el planeta"? La vida aquí en la Tierra existe en un rango de temperatura de probablemente menos de -50 a alrededor de 300° C, ignorando otras variaciones como la humedad, la radiación o la química detallada.
@JBH Edité la pregunta, espero que eso lo aclare y reduzca el alcance
¿Cómo se mueven los soles entre sí?

Respuestas (2)

Hay muchas preguntas aquí, así que me centraré en la principal sobre "¿cómo son las estaciones y los días?" (los mods probablemente te harán editar tu pregunta a esto en breve de todos modos).

Dicho esto, creo que su planeta será habitable pero en el lado caliente, no he hecho los cálculos, porque hay estrategias de mitigación disponibles para usted como autor: grandes montañas proyectando sombras, capas de ceniza de un volcán en erupción permanente, blanco capas de nubes esponjosas que reflejan la luz del sol, etc. Si ejecutas la física y hace demasiado calor, enfríala.

Aquí está la órbita y la inclinación axial tal como la entiendo.

ingrese la descripción de la imagen aquí

La relación entre la inclinación axial y el plano es importante aquí. He adivinado una relación aquí: el polo norte apunta a la derecha, pero puedes modificarlo para cambiar las cosas.

Tienes 8 estaciones durante tu "Año" en el hemisferio norte:

  • (A) Primavera. ~18 horas al día.
    • Sale un sol, luego otro ~ 6 horas más tarde.
  • (B) Mega verano. jornadas de 24 horas.
    • Un sol sale cuando el otro se pone.
  • (C) Otoño ligero. ~18 horas al día.
    • Sale un sol, luego otro ~ 6 horas más tarde.
  • (D) Invierno cálido. ~10 horas al día.
    • Los soles salen aproximadamente al mismo tiempo.
  • (E) Primavera cálida a caliente. ~18 horas al día.
    • Sale un sol, luego otro ~ 6 horas más tarde.
  • (F) Mega verano otra vez.
    • Un sol sale cuando el otro se pone.
  • (G) Caída. ~18 horas al día.
    • Sale un sol, luego otro ~ 6 horas más tarde.
  • (H) Verano templado. ~13 horas al día.
    • Los soles salen aproximadamente al mismo tiempo.

El hemisferio sur es un poco más fresco pero muy similar:

  • (A) Primavera
  • (B) Mega verano. jornadas de 24 horas. Ligeramente más fresco que el norte.
  • (C) Todavía caliente una caída suave.
  • (D) Verano templado. Sin embargo, más cálida que la "H" de Northern.
  • (E) Una fuente de agua caliente a mega-caliente.
  • (F) Mega verano otra vez.
  • (G) Caída
  • (H) Invierno.

El hemisferio sur será, en promedio, más fresco y tendrá el invierno más frío del mundo. Pero el hemisferio sur también tiene 5 estaciones de calor adyacentes.

Las mareas serán extrañas. Tendría mareas altas dos veces al día en B/F, y mareas altas dobles una vez al día en H y D. Las mareas serían una vez al día pero con longitudes desiguales (alta larga, baja corta) en A, E, G y C.

¿Qué tipo de efectos gravitacionales ocurrirían cerca del punto F en la órbita? ¿Mareas raras? Tarde o temprano, sin algún otro tipo de fuerza natural que aún no conocemos, ¿las diferentes gravedades de las dos estrellas no tenderían a atraer más al planeta hacia la estrella de gravedad más fuerte?
Agregué un poco de información sobre las mareas a la pregunta. Estabilidad: en la vida real, esto se descompondría bastante rápido, pero para el propósito de esta pregunta, se agitó a mano para que sea estable.
@elemtilas: Tienes mareas altas dos veces al día en la Tierra . Nunca vas a tener mareas altas una vez al día. Las mareas más fuertes estarían en el punto B/F, donde los dos soles se refuerzan entre sí (obtienes mareas en los puntos del planeta más cercano y más alejado del sol), y las más débiles en los puntos cercanos A, E, C , y G donde los soles están en ángulo recto en el cielo. Pero nunca tendrás mareas cuatro veces al día.
@Ash: te he votado negativo debido a la información incorrecta sobre las mareas; Arréglalo y eliminaré mi voto negativo.
@PeterShore No lo creo. El planeta está girando, por lo que en B y F los soles tirarán del agua hacia la izquierda y hacia la derecha (estirando el planeta), a medida que el planeta gira, un punto pasará por una región de marea alta y baja dos veces en 24 horas. Las mareas altas ocurrirán en "ambos mediodías". El agua es atraída por la gravedad y el planeta gira con respecto a esa atracción. No habrá 4 regiones de marea alta por día, no. ¿Qué crees que es incorrecto exactamente y por qué?
No le daré un voto negativo, pero ¿podría mover la "B" un poco hacia la izquierda? No es inmediatamente visible. También podría mover la "C" un poco hacia arriba. Solo un poco de limpieza. De lo contrario, ¡gracias por agregar un poco sobre las mareas!
Presumiblemente, las "mareas doblemente altas" serían más altas en D que en H, ya que el sol más pequeño está más lejos y ejerce menos atracción sobre el planeta.

No creo que tu órbita sea estable. Lo que puede funcionar es tener una planta que orbite una estrella pequeña en una órbita excéntrica, mientras que la estrella pequeña orbita una estrella más grande y brillante en una órbita excéntrica mucho más grande.

Ahora tienes un clima muy fluctuante que depende de:

  • Período alrededor de la pequeña estrella.
  • Inclinación del planeta con respecto al plano de la órbita.
  • Período de rotación.

Hasta ahora ningún problema. Esto es muy parecido a la Tierra, pero con estaciones más rápidas debido a una órbita más cercana.

  • período de una estrella pequeña alrededor de una estrella grande.
  • inclinación de la órbita del planeta en relación con el plano de la órbita de la estrella pequeña.

En la Tierra, en latitudes templadas, hay un retraso de aproximadamente 2 meses entre las estaciones astronómicas y las estaciones climatológicas. Por ejemplo, la menor cantidad de sol es en el equinoccio de invierno, el 22 de diciembre en el hemisferio norte, pero el mes más frío suele ser febrero.

Del mismo modo, la variación diaria dependerá de la duración del día. Si la tierra tuviera días de 48 horas, la variación diaria sería brutal. No será lineal con la duración del día, ya que esperaría que la formación de nubes aumentara con los días más largos.

La mayor duración del día también disminuirá el efecto coriolus, lo que debería hacer que las tormentas sean más extensas, pero también disminuirá la diferencia de temperatura entre el ecuador y los polos.

Una órbita corta y rápida alrededor de la estrella pequeña significará que la variación estacional será menor. Pero una órbita excéntrica significa mucho tiempo en el extremo frío de la órbita y muy poco tiempo cerca de la estrella. Cuanto más excéntrica es la órbita, más extrema es la diferencia.

La órbita alrededor de la estrella brillante puede actuar como un multiplicador.

En este punto, mi modelo mental de la trigonometría esférica me falla. Creo que obtienes un super tostado cuando el plano de la órbita del planeta tiene la estrella brillante en el mismo plano.

¿Alguien sabe de modelos en línea, modelos climáticos simplificados en los que puede cambiar el plano de la órbita, etc.?

Este es un escenario de alta fantasía, no un escenario de ciencia ficción. "Los dioses tienen sentido del humor" es una razón perfectamente aceptable para que un planeta tenga una órbita extraña.
@mark NO. Op especifica "basado en la ciencia" como requisito.
@MarvinKitfox Creo que especificar que (parafraseando) "la única parte que quiero que tenga sentido físicamente son las estaciones y las temperaturas, mientras que la viabilidad real de la órbita puede darse por sentada" es un uso válido de la etiqueta basada en la ciencia
@Sherwood Botsford mientras que su idea de poner el planeta en una órbita circular alrededor de una estrella pequeña mientras esa estrella a su vez orbita una estrella más grande es interesante, especifiqué en mi pregunta que no estaba interesado en hacer ciencia de la órbita en sí basado y razonable, sino más bien partir de un sistema con esa órbita en su lugar y, a partir de ahí, determinar cómo serían las estaciones en el planeta.
La órbita que ha descrito es la base de la serie Heliconia de Brian Aldiss, donde cada una de las estaciones más grandes dura siglos en función de la órbita de la estrella más grande y las subestaciones de duración "normal" en la órbita de la estrella más pequeña.
@DarrelHoffman ¡eso suena realmente genial! y dado que no voy a publicar nada (solo estoy construyendo un mundo para un TTRPG), podría sacar un poco de eso: P ¡gracias por el aporte!
¿Cómo serían las estaciones y la luz del día si la Tierra estuviera en una órbita en forma de ocho entre dos estrellas?
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