En un sistema binario gigante rojo, ¿qué tan lejos y qué ancho puede ser la zona habitable?

Nuestras estimaciones de nuestra propia zona habitable, una porción de espacio en la que es posible el agua líquida, han variado a lo largo de los años, pero la estimación actual es de Ramírez y Kaltenegger en 2017. Basado en una expansión del clásico dióxido de carbono-agua modelo de zona habitable de vapor y suponiendo una concentración atmosférica de hidrógeno volcánico del 50%, han estimado que nuestra zona habitable está entre 0,95 y 2,4 UA de nuestro sol.

En este escenario, hemos descubierto un sistema solar que orbita alrededor de dos estrellas, las cuales son gigantes rojas (lo cual no es inaudito, ya que KIC 9246715 puede atestiguarlo). Cada una es ocho veces más ancha y masiva que nuestra actual. sol. Una estrella orbita a la otra desde una distancia de una UA y media.

Usando la información especificada arriba, ¿qué tan lejos estaría la zona habitable de esos dos soles y qué tan ancha se expandiría esa zona?

Creo que la zona habitable de Ramírez y Kaltenegger se imagina como una zona donde podría vivir la vida basada en el carbono usando agua líquida, y no como una zona donde los humanos podrían sobrevivir en planetas con agua líquida y atmósferas de nitrógeno y oxígeno. Si la atmósfera de un planeta tiene un 50 % de hidrógeno, no puede tener oxígeno en la atmósfera, ya que los incendios combinarían hidrógeno y oxígeno en agua. Una zona habitable mucho más amplia combinaría el límite interior de Zsom et al (2013) con el límite exterior de Pierrehumbert y Gaidos (2011), y una mucho más estrecha sería la de Hart et al (1979).
Si desea planetas habitables para humanos, o planetas con formas de vida avanzadas, que orbiten alrededor de las estrellas gigantes rojas, hay un problema: esos planetas deberían haber tenido temperaturas constantes durante miles de millones de años, mientras que una estrella será una gigante roja solo por cientos de millones. de años. Podrías resolver ese problema haciendo que los planetas habitables se formen alrededor de otras estrellas y sean trasladados a las gigantes rojas por civilizaciones extraterrestres muy avanzadas que tienen la intención de trasladarlos a otras estrellas en solo cien millones de años más o menos.
Vea aquí una lista de estimaciones del sistema solar: en.wikipedia.org/wiki/… - Hay un cuadro en la parte superior de la página para buscar en el foro. Una búsqueda de la zona habitable estelar tiene 77 publicaciones worldbuilding.stackexchange.com/search?q=stellar+habitable+zone - aquí hay una pregunta sobre las zonas habitables de las gigantes rojas worldbuilding.stackexchange.com/questions/15435/… - y aquí hay una sitio sobre sistemas solares con muchos planetas habitables planetplanet.net/the-ultimate-solar-system
@MAGolding Ninguno de ellos era lo que estaba buscando, y nadie respondió a mi pregunta sobre si UNA gigante roja es lo suficientemente brillante para una zona habitable que abarca 56-84 AU.
Siento que su zona habitable estará sujeta a cambios extremos con el tiempo. Incluso si sus estrellas pasan mil millones de años en la fase de gigante roja, su zona habitable continua (CHZ) será estrecha porque se iluminarán con relativa rapidez. Un planeta glacial frío en el borde exterior de la HZ puede convertirse en un desierto caliente en el borde interior en un corto período de tiempo.
@Zxyrra ¿A la velocidad de ahora? Porque no estoy apuntando a la imagen completa, solo al momento. Hacer lo contrario arrastraría cualquier historia ambientada en ese sistema una y otra vez y la pondría en riesgo de podredumbre estacional. ¿Y es UNA gigante roja lo suficientemente brillante para una zona habitable que abarca 56-84 UA?
@John W. Dailey Como escribí anteriormente, es probable que cualquier planeta en la zona habitable que tenga vida multicelular avanzada tenga miles de millones de años, que es varias veces el tiempo que la estrella será una estrella de secuencia principal. Por lo tanto, el planeta tendría que haber sido movido desde alguna otra posición, como una órbita mucho más cercana a la estrella cuando era una estrella de secuencia principal, o tal vez una órbita alrededor de otra estrella, a la nueva zona habitable de la estrella gigante roja.
@John W. Dailey ¿Ha considerado tener la(s) estrella(s) en su sistema de tipo espectral O o B? También tendrían amplias zonas habitables y también sufrirían el defecto de ser de corta duración según los estándares geológicos.
@JohnWDaily ¿Quiere tener un solo planeta habitable orbitando una estrella gigante roja a una gran distancia con un año muy largo, o busca tener muchos planetas orbitando en la zona habitable de una estrella? En el último caso, mi respuesta aquí: worldbuilding.stackexchange.com/questions/152695/… - podría ser útil. Y esto podría ser útil: planetplanet.net/2017/05/01/… - planetplanet.net/2017/05/03/…

Respuestas (1)

En el mare magnum de Internet, uno puede encontrar cualquier cosa, literalmente cualquier cosa.

¡Bueno, parece que alguien creó también una calculadora de zona habitable* !

La calculadora toma como entrada la luminosidad de la estrella, que no das. Sin embargo, da las masas estimadas, por lo que podemos estimar la luminosidad de la estrella usando la relación masa-luminosidad

L L s = 1.4 ( METRO METRO s ) 3.5

que para la relación dada de 8 masas solares da una luminosidad de 1448 Soles.

Usemos un hacha para hacer una aproximación aproximada de orden 0, coloquemos las dos estrellas en el centro del sistema y usemos 2896 veces la luminosidad del Sol como entrada para la calculadora.

Obtenemos que la zona habitable oscila entre 40 y 94 UA en el caso optimista, entre 51 y 90 UA en el caso conservador.

Probablemente tener las dos estrellas orbitando entre sí afectaría esos límites, pero está más allá de mí evaluar cuánto. Un poco de sentido común de la ingeniería me sugeriría que lo corte para no estar más cerca de 55 AU para evitar que se caliente demasiado.

*Calculadora basada en Kopparapu et al. (2013), Zonas habitables alrededor de las estrellas de la secuencia principal: nuevas estimaciones. Diario astrofísico, 765, 131

51-90 AU serían más interesantes en el esquema de terraformación.
En el sistema binario, los soles pueden eclipsarse entre sí, si todo gira en un plano. Eso haría que la luz y el flujo de energía cayeran catastróficamente durante largos períodos de tiempo. Esto reduciría en gran medida el radio y el ancho de HZ.
¿No dijo JohnWDailey que las dos estrellas que quería eran gigantes rojas? ¿La calculadora de zona habitable no se basa en un artículo sobre zonas habitables alrededor de estrellas de secuencia principal? iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/765/2/131/meta Las gigantes rojas no son estrellas de secuencia principal, y si la calculadora solo funciona con estrellas de secuencia principal, no funcionará con gigantes rojas.
En un sistema binario gigante rojo, ¿qué tan lejos y qué ancho puede ser la zona habitable?
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