¿Cómo sería la vida en la Tierra si el Sol fuera reemplazado por un sistema estelar binario? [cerrado]

Suponiendo un sistema solar idéntico excepto por el(los) sol(es) extraño(s) y que

  • el baricentro del sistema estelar binario coincide con el centro de masa del Sol
  • la masa del sistema estelar combinado es igual a la masa del Sol
  • las estrellas son idénticas con un radio 2 -1/3 veces mayor que el del Sol (suponiendo que la densidad sea la misma que la del sol: ¿es esto posible, dadas las otras restricciones?)
  • la luminosidad superficial combinada cuando las estrellas están equidistantes de la tierra (como se siente desde la tierra) es igual a la luminosidad superficial del sol
  • El período de rotación del sistema estelar binario es del orden de unos pocos días, digamos una semana.

¿Cómo cambiarían cosas como el día y la noche, las estaciones, los eclipses, etc.?

Espero que la órbita del sistema estelar binario sea coplanar con los planetas sea suficiente para la estabilidad. Por favor corrígeme si estoy equivocado.

Hay una pregunta similar en WBSE, pero con premisas diferentes. Parece que no puedo encontrar mi respuesta allí de todos modos.

EDITAR: Hice los cálculos para las relaciones entre el tamaño de la estrella de secuencia, la masa, la temperatura y la luminosidad y resulta que seleccionar cualquier parámetro también soluciona el resto. Entonces, tal sistema no puede ser idéntico al sistema solar e incluso si lo fuera en términos de geometría, los soles serían demasiado fríos para permitir la vida en la Tierra.

Hay tantas variables que has dejado sin especificar que la única respuesta posible es que todo lo que has mencionado cambiaría de acuerdo con las nuevas condiciones. Edite su pregunta y especifique las masas de las estrellas, sus radios, la distancia entre ellas, la luminosidad de su superficie y el tamaño, la velocidad de rotación y el radio orbital del planeta en cuestión; si es necesario, también una descripción de su órbita. También se agradecería una pista de por qué el sistema es estable.
Esta referencia puede ser de algún interés arxiv.org/abs/0705.3444
Tal sistema no es posible. Dos estrellas con una masa combinada igual a la del sol, de modo que cada una tenga la mitad de la masa del sol, no pueden tener una luminosidad combinada igual a la del sol. Una estrella con la mitad de la masa del sol tendrá una luminosidad un poco menos del 9% de la del sol, por lo que dos de esas estrellas tendrán una luminosidad combinada de menos de 1/5 de la del sol. Si todo lo demás sobre el sistema permanece igual, la Tierra simplemente se congelará.

Respuestas (1)

Un binario cercano con miembros idénticos o casi idénticos me parece un poco poco realista, pero no es imposible. Para que dos estrellas de masa media solar orbiten su baricentro con un período de una semana, tendrían que estar a unos 10 millones de kilómetros de él en promedio. Eso no está muy lejos; los efectos de marea de cada estrella sobre la otra serán considerables, aunque no tengo la menor idea de cómo se desarrollaría eso. Además, no mencionaste otros planetas, pero si hay un Mercurio allí, no sé si su órbita será estable.

Pero usted está interesado en la Tierra. Si las órbitas del par de estrellas y la Tierra son aproximadamente coplanares, esperará tener un eclipse dos veces en cada órbita. A medida que una estrella bloquea la luz de la otra, la energía total recibida en la Tierra se reducirá a la mitad. Dado que cada estrella tiene un diámetro de 1,1 millones de km y su velocidad orbital media es de 55,6 km/s, un cálculo muy burdo dice que el eclipse debería durar el tiempo que tarda una estrella en recorrer 550.000 km a esa velocidad (esto es la mitad de los 1,1 M km porque ambas estrellas se moverán en direcciones aparentemente opuestas); eso es alrededor de 2 horas 45 minutos. Este es un cálculo sumamente simplificado y no se cumplirá si las estrellas y la Tierra no son exactamente coplanares, o si sus órbitas no son exactamente circulares, y muchos otros factores.

En la separación máxima, las estrellas estarán a unos 20 millones de kilómetros una de la otra; si la línea que los une en ese momento es precisamente perpendicular a la línea que une la Tierra y el baricentro de las estrellas, aparecerán en el cielo de la Tierra con una separación de 7,6°, o unas 14 veces el diámetro aparente promedio de la Luna. Si esto sucede al amanecer, la segunda estrella saldrá aproximadamente media hora después de la primera (eso es 7.6 360 × 24 horas), y lo mismo al atardecer.

Mercurio se acerca a 46 Gm de nuestro Sol en el perihelio y cerca de 70 Gm en el afelio. Probablemente sea una apuesta bastante segura que el acercamiento más cercano a aproximadamente 35 Gm desde la mitad de la masa solar, y hasta 55 Gm desde otra media masa solar, no puede ser estable; la diferencia en la atracción gravitacional de las dos estrellas sería considerable. No es lo suficientemente malo como para causar una espaguetización al estilo de un agujero negro (¡afortunadamente!), pero la diferencia va a causar una atracción gravitacional claramente diferente en diferentes direcciones, lo que ciertamente no se presta a la estabilidad orbital.
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