Júpiter se convierte en estrella, ¿cuánto tiempo nos queda? (2010)

" Tus hijos nacerán en un mundo de dos soles. Nunca conocerán un cielo sin ellos. Puedes decirles que recuerdas cuando había un cielo completamente negro sin una estrella brillante, y la gente temía a la noche " .

Excepto que tengo mucho miedo de que los hijos de Christopher nunca nazcan.

Entonces Júpiter se convierte en una pequeña estrella. Asumamos que nada más cambia en el sistema solar hablando gravitacional y orbitalmente. Júpiter está más lejos de la Tierra que el Sol. Supongamos que su luminosidad aparente (una vez encendida) es un 15% de la del Sol; debería ser suficiente para anular cualquier otra estrella en el cielo nocturno. La fusión se inició y se mantiene gracias a alguna tecnología alienígena.

¿El aumento de luz y energía de la estrella de Júpiter destruirá la biosfera de la Tierra y/o la civilización humana en una escala de tiempo de años?

¿En qué tipo de estrella se convierte Júpiter? ¿Cambiará su masa? Si es así, ¿cuánto?
¿Cómo se convertiría en sol y cómo conseguiría una luminosidad aparente tan alta? El mecanismo de este proceso es realmente importante y determinará la respuesta.
Las estrellas más pequeñas tienen unas 13 masas de Júpiter, son enanas marrones y ni siquiera parecen estrellas, son una especie de planetas pesados ​​que fusionan solo litio. Las estrellas reales comienzan alrededor de 75 masas de Júpiter (enanas rojas). Para hacer lo que dices, Júpiter tendría que ser 75 veces lo que es hoy. Eso no está pasando. Con un 15% de luminosidad de nuestro sol, bueno, eso requeriría alrededor de 500 Júpiter. Mucho antes de que brillara, el problema serían las perturbaciones orbitales. Si Júpiter adquiriera tanta masa, ninguno de los otros planetas sería estable.
Si Júpiter pudiera comportarse como una estrella con su masa actual, ya lo estaría haciendo. Las estrellas se encienden gracias a la masa....
La serie "Space Odyssey" (2001, 2010, 2061, 3001) tuvo esto como un gran punto de la trama. Clarke usó máquinas súper avanzadas para obligar a Júpiter a fusionarse, pero la vida útil de la estrella de Júpiter fue muy limitada debido a la pequeña masa de Júpiter.
Edité la pregunta para aclarar el handwavium/magia necesaria o Júpiter para comenzar la fusión sin cambiar la masa. También eliminé todos los efectos sociales y concentré la pregunta solo en los efectos ambientales. Nominación para la reapertura.
¿Por qué exactamente la pregunta está en espera?

Respuestas (1)

Brillo sin masa extra:

Si Júpiter solo comienza a emitir luz y no se vuelve más masivo (tecnología alienígena hadwavium), el 15% de la luminosidad del Sol en un acercamiento más cercano de (5.2-1) AU lo convierte en 15%/(4.2 2 ) = 0.15*5.66... % = 0.85…% el brillo aparente de Sol. Dado que el cambio climático antropogénico (actualmente alrededor de 1 °C) tiene el mismo efecto que el 0,15 % de la luminosidad solar , esto será malo. No acabar con toda la vida mal, pero definitivamente muy mal, pero los humanos son adaptables y probablemente se las arreglarían.

(Dado que la humanidad podía volar a Júpiter sin mucha dificultad en las películas de 2001 y 2010 , un escudo solar masivo no es del todo inverosímil, lo que mitigaría los problemas climáticos de dos estrellas mucho más eficazmente que los problemas climáticos y de contaminación del CO2, pero no estoy seguro de si quieres eso de tu pregunta).

Brillo al volverse lo suficientemente pesado como para comenzar la fusión:

Ahora, ¿qué sucede si Júpiter se vuelve más masivo, lo suficiente como para producir un 15% de luminosidad solar? Acabo de escribir un simulador orbital para la historia que estoy escribiendo para asegurarme de que los detalles de mi dispositivo de trama no rompan accidentalmente todo el sistema.

Asumiendo que el 15% de la luminosidad solar requiere 500 masas de Júpiter, según el comentario de @userLTK, así es como resultó:

A los diez años, no se ve tan mal:

  • Mercurio: 0.24677… ES
  • Venus: 0.67828… AU
  • Tierra: 0.99387… AU
  • Marte: 1.8782… AU
  • Júpiter: 4.8489…AU
  • Saturno: 10.259…AU
  • Urano: 14.408… AU
  • Neptuno: 38.403… AU

Los problemas ocurren (en esta ejecución de la simulación) alrededor de los 53 años, donde la Tierra ahora está a 1,1 AU del Sol, recibiendo el 83% del calor del Sol que recibe actualmente. Pero eso es solo una ola de frío, ni siquiera dura hasta el final del año. Independientemente, el tiempo suficiente para una o dos generaciones más, si tal vez no dos o tres.

  • 54 años, seis meses: 0,77… AU, 165,8…% Sol luminosidad aparente
  • 60 años, tres meses: 0,715… AU (dentro de la órbita de Venus), casi duplica la luminosidad aparente del Sol
  • 63y3m: 1.138… AU, 77% Brillo solar
  • 65y2m: 1.279… AU, 61% Brillo solar
  • 104y: 2.780… AU, 13% Brillo solar
  • 105y: 3.712… AU, 7.2% Brillo solar
  • 106y: 5.379… AU (más lejos del Sol que de Júpiter), 3.5% brillo del Sol

Y, en un futuro lejano:

  • 200 años: 587,3… AU, Sol es una pequeña mota de luz casi como cualquier otra estrella, 0,00029% de su luminosidad aparente actual. La atmósfera de la Tierra ahora se ha condensado en una capa de 12 m de espesor de nitrógeno sólido, oxígeno sólido, todo sólido. Todas las estructuras a más de 12 m sobre el nivel del mar se encuentran ahora en un vacío total.

(Detuve la simulación después de 1000 años, momento en el que la Tierra está a 0,6 años luz del Sol, más lejos que todos los demás planetas).

Para el 15 % de la luminosidad del Sol y 4,2 AU de la Tierra, calculo 0,15/(4,2**2) = 0,0085 = 0,85 % de brillo aparente, no el 5,66 % que calculas. Su enlace indica ~1.5 W/m 2 forzamiento radiativo del CO 2 . La insolación solar para la Tierra habitada está en el rango de 150-300W/ 2 rango, por lo que el aumento de .85% sería de 1.2-2.5 W/m 2 de aumento, o aproximadamente lo mismo que el forzamiento radiativo actual. Desde el CO actual 2 los niveles ascienden a menos de 1C de aumento de temperatura sobre la era preindustrial, no estoy de acuerdo con que otro 1C de aumento sea 'MALO' o que los polos sean tropicales.
Además, vincule a su simulador orbital para que podamos verificarlo también. Por ahora, -1 porque no creo que tus cálculos sean correctos.
Ah, diablos. Sí, ahora puedo ver mis errores: 1) Hice 1/4.2^2; 2) Creo que tengo razón al usar 1kW/m^2 para "luz que golpea la Tierra" en lugar de 150-300W/m^2 "luz absorbida por la Tierra". El primer punto por sí solo evita que sea tropical, pero 3-6 °C sigue siendo "realmente malo"... suponiendo que esté usando correctamente la intensidad de luz total en lugar de la absorbida.