¿Podría existir un sistema solar con grandes cantidades de polvo y escombros?

Estoy trabajando en un mundo de ciencia ficción/fantasía ambientado en un sistema solar con algunos planetas habitables que actualmente están siendo colonizados. La mayor parte de la acción tendrá lugar en la superficie de uno de ellos, pero quiero que los detalles de fondo se agreguen al escenario y me den información para desarrollos futuros.

Me preguntaba si podría existir un sistema solar con cantidades masivas de desechos naturales y polvo, como cinturones de asteroides y similares, que afectaron los viajes espaciales de tal manera que las naves no podían acelerar demasiado por temor a perder maniobrabilidad y chocar contra algo. . Estoy hablando denso. Esto también agregaría un elemento de incertidumbre y sorpresa a las batallas espaciales, ya que normalmente podrías ver a tu oponente desde lejos usando sensores, pero en el polvo y los escombros, el sigilo sería mucho más factible.

En otra nota, quiero un tipo de manejo de naves de Star Trek o Mass Effect, y para mí, imponer este tipo de límite de velocidad ayudará con eso. ¡Cualquier sugerencia en ese sentido también sería muy apreciada!

EDITAR: Wow, no esperaba tantas respuestas útiles, ¡especialmente en mi primera publicación! Ustedes me están haciendo la vida mucho más fácil. Me inclino por un disco/campo de escombros en este momento, ya que parece perfecto para lo que tenía en mente.

Para información adicional, la razón por la que hay personas en este sistema solar es que ahí es donde apareció la vida, y como no han desarrollado la tecnología FTL, básicamente están atrapados allí. Creo que llamaré al sistema ya la estrella Apex. El 'mundo natal' coloniza un par de planetas más en el sistema, y ​​después de una guerra civil entre las colonias, uno de ellos sufre un bombardeo orbital, sumiendo a los pocos sobrevivientes en un desastre post-apocalíptico a cientos de millones de kilómetros de casa.

Es posible que desee considerar un toroide de gas, en lugar de polvo y rocas; consulte los árboles integrales de Larry Niven para ver un ejemplo.
Tenemos esto ahora. ¿No es esta mierda exactamente por qué Star Trek Enterprise tiene un plato deflector? Es un quitanieves, para el espacio.
Dos sistemas estelares con grandes nubes de Oort podrían haber pasado cerca en el pasado (relativamente) reciente. Con suficientes objetos de nubes perturbados, podría ser complicado más cerca, tal vez durante millones de años.
Creo que estás confundiendo aceleración y velocidad. ¿O «acelerar demasiado rápido» significaba acelerar hasta una velocidad demasiado alta en lugar de qué tan rápido cambias tu velocidad hasta el valor final?
Podrías tener un disco protoplanetario, pero si es protoplanetario , dudo que haya planetas habitables. Además, las naves espaciales pueden salir volando del plano del disco para rodearlo. Y si el sistema está lleno de escombros, el planeta podría recibir asteroides mensuales, lo que hará muy poco económico vivir allí.

Respuestas (9)

Lo que describiste parece un sistema solar muy joven , donde la formación planetaria es un proceso aún en progreso.

Su polvo y asteroides es simplemente un disco protoplanetario . Los planetas están en el lado pequeño, todavía despejando su vecindario. Probablemente no haya vida nativa allí, pero es más fácil de extraer. Esta podría ser una razón para ir allí.

No puedo encontrar la fuente, pero recuerdo haber leído en alguna parte que el grosor puede ser aproximadamente el 19% del diámetro. Eso es bastante, y dentro hay cosas interesantes. Además, parece que te importa el sigilo. El riesgo de ser atacado puede ser mayor que el riesgo de viajar dentro de un entorno sigiloso. O no, pero aún necesita entrar y salir.

Una interpretación de un artista de un disco planetario proto del artículo de wikipedia

Invocar un disco protoplanetario es un problema del huevo y la gallina. Mientras el disco estuvo presente, los planetas aún no se habrían formado (o, si se hubieran formado recientemente, probablemente tendrían océanos de magma global).

Dale un disco protoplanetario :


Imagen en el dominio público.

Los discos protoplanetarios son discos circunestelares que se forman al principio de la vida de un sistema planetario, a partir de la nebulosa protoplanetaria original alrededor de la estrella. Pueden sobrevivir durante más de 10 a 20 millones de años (ver Mamajek et al. (2009) ), lo que significa que la vida probablemente no podría desarrollarse, pero podría tener muchos protoplanetas y cuerpos relacionados alrededor y aún así retener mucho polvo.

Recomendaría un disco de escombros , pero no son necesariamente tan densos. Además, no necesariamente tendrán cuerpos tan grandes como los protoplanetas en su interior, aunque incluso los cuerpos del tamaño de un asteroide pueden ser peligrosos para los viajeros espaciales.

¿Cómo serán realmente las densidades? Pueden variar bastante con el tiempo. Aquí hay un gráfico de la densidad de la superficie. Σ contra radio R de Dullemond et al. :

ingrese la descripción de la imagen aquí

Inicialmente existen densidades superficiales máximas del orden de los 10.000 gramos por centímetro cuadrado; después de 3 millones de años, este pico se ha reducido a 100 gramos por centímetro cuadrado. Podemos usar la Ecuación 5 de aquí para encontrar la densidad espacial:

ρ ( R , Z ) = Σ ( R ) 2 π H Exp ⁡ ( − Z 2 2 H 2 )
A una altura de Z = 0 , y asumiendo una altura de escala consistente con la de Chiang & Goldreich (1997) , luego a una distancia de alrededor de 1 UA, H ∼ 0.045 y en un tiempo de alrededor de medio millón de años, la densidad es . . . bastante sustancial.

La sugerencia de Sean Raymond de un disco de escombros podría ser mejor que mi respuesta, por algunas razones que señaló:

  • Los discos de escombros no son tan efímeros.
  • Pueden contener grandes planetas rocosos; el disco de escombros que sugerí solo contiene pequeños planetesimales

Deberías considerarlo seriamente.

Si hay un disco, ¿cuál es la razón para no volar por encima o por debajo de él y evitar la mayor parte del peligro?
@OrangeDog La misma razón por la que todas nuestras sondas vuelan (al menos inicialmente) en el plano orbital: se necesita una gran cantidad de energía para orbitar el Sol, y si comienzas desde un planeta, obtienes la mayor parte de forma gratuita. permanecer en el mismo plano.
@OrangeDog Los discos protoplanetarios no son delgados. Incluso a Z = H , la densidad seguirá siendo aproximadamente 0,60 veces la densidad en Z = 0 en el mismo radio - y si H ∼ .045 , entonces eso sigue siendo más de 4 millones de millas, aproximadamente 17,5 veces la distancia de la Tierra a la Luna. Así que tratar de escapar y volar por encima o por debajo una vez que estés en Z = 0 (donde estarán la mayoría de los protoplanetas) requerirá mucho tiempo y esfuerzo. No es tan simple.
Es cierto que los discos protoplanetarios no son tan delgados, con proporciones de aspecto típicas del 5% más o menos. Sin embargo, los planetas grandes tienden a hundirse en el plano medio muy delgado donde hay más acción. Dicho esto, como mencioné en un comentario anterior, este es un problema del huevo y la gallina. Mientras el disco protoplanetario está ahí, los planetas rocosos aún no existen; todavía se están formando. E incluso si están completamente formados, aún no pueden ser habitables, ya que es probable que sus superficies estén fundidas. Lo que necesita es un disco de escombros, preferiblemente durante una inestabilidad (vea la respuesta a continuación)
@SeanRaymond Punto justo. Elegí 3 millones de años como un punto intermedio decente porque aterrizaría en las primeras etapas de la formación planetesimal; Estaba dispuesto a que no hubiera planetas adecuados para ganar algunos pequeños cuerpos rocosos mientras retenía grandes cantidades de polvo. También entendí mal la composición de los discos de escombros maduros; Pensé que la fracción de polvo era mucho más pequeña. Creo que tu propuesta es mejor, entonces.

No es plausible invocar un disco protoplanetario: tienen una vida demasiado corta. Hay una tonelada de polvo flotando en esos discos porque es donde se están formando los planetas. Si sus planetas ya están formados (con superficies no fundidas), entonces el disco se ha ido.

Lo que necesitas es un "disco de escombros". En la jerga de los astrónomos, los discos de escombros son cinturones o discos de restos rocosos/helados de la formación de planetas que producen suficiente polvo para que puedas verlos directamente. Aquí hay un par de ejemplos famosos (tenga en cuenta que los desechos generalmente se infieren de los espectros en lugar de verse directamente; estos son ejemplos principales):

ingrese la descripción de la imagen aquí

La mayoría de los discos de escombros son relativamente fríos, hechos de cuerpos en órbitas muy frías (piense en Neptuno). Pero algunos tienen cinturones más cálidos más cerca de donde viven los planetas terrestres. El truco es este: los cinturones muy densos no duran mucho.

La mejor manera que se me ocurre de tener un campo de escombros súper denso es hacer que tu historia tenga lugar durante un evento de tipo bombardeo pesado tardío. Como el bombardeo del Sistema Solar ( https://en.wikipedia.org/wiki/Late_Heavy_Bombardment ) pero mucho más pesado. Esto es totalmente plausible desde un punto de vista astrodinámico.

+1; Me gusta. Leí un poco y he visto estadísticas variadas sobre la vida útil de los discos de escombros (muchas en órdenes de magnitud mayores que la vida útil de los discos protoplanetarios). Por curiosidad, ¿cuál sería la vida útil de un disco de escombros típico aquí?
Bueno, los discos de escombros, es decir, los cinturones de cometas que lentamente se convierten en polvo, pueden durar miles de millones de años. Sin embargo, la fase de inestabilidad, durante la cual una inestabilidad en las órbitas de los planetas provoca una avalancha masiva de escombros en todo el sistema planetario, es mucho más corta, típicamente de 0,1 a 10 millones de años. El intenso bombardeo tardío del Sistema Solar fue bastante débil en comparación con lo que probablemente sucedió en muchos sistemas planetarios extrasolares.

Ese sistema solar es solo un montón de escoria de una operación de minería a cielo abierto de una Civilización Tipo 2. Pensamos que era natural cuando llegamos. Una especie de sistema solar joven o un disco protoplanetario de floración tardía; pero su sol resultó ser demasiado viejo para eso. Además, faltaban la mayoría de los metales más pesados ​​esperados.

Fue un verdadero misterio por un tiempo.

Entonces encontramos el primero de los artefactos. Hace no más de mil años terrestres, algunos mineros muy avanzados redujeron la mayor parte del sistema a polvo y fragmentos de roca. Dejaron un par de planetas intactos. Probablemente los usó como sus campamentos mineros.

Incluso tomaron la mayor parte de la masa de la estrella primaria. No solía ser un enano. Dejaron la masa suficiente para evitar que toda esta basura se alejara flotando y causara estragos en el espacio abierto.

Este lugar sería un páramo, excepto que esos antiguos mineros dejaron atrás algunas de sus herramientas; en su mayoría partes rotas y piezas de advertencia. Probablemente chatarra para ellos, pero artefactos preciosos y maravillas tecnológicas para nosotros. Todo ese sistema solar se ha convertido en una ciudad en auge tecnológico.

¡Es el centro de la fiebre del oro del siglo 24!

Tal sistema no sería colonizado en primer lugar.

En un disco protoplanetario, hay muchos escombros flotando, que es lo que pediste. Pero esa gran cantidad de escombros que cruzan las órbitas de los planetas también significa muchos eventos de impacto. Estos tienden a hacer cosas malas para los valores inmobiliarios. Cosas realmente malas.

La mayoría de los colonos sensatos evitarían esto porque es muy probable que te dejen caer una roca desde la órbita. A menos que haya alguna razón por la que no puedas ir a la estrella de al lado.

Por cierto. Sería casi imposible llegar a uno de los planetas, por miedo a chocar contra algo, ¡y mucho menos intentar colonizar algunos planetas!
@YoustayIgo nah, ¡solo activas tu capa de pegaso y vuelas!

Podrías llenar tu sistema solar con una combinación de frecuentes nubes de gas y frecuentes cinturones de asteroides. Esto podría potencialmente forzar la lentitud y permitir el sigilo al mismo tiempo que permite un sistema solar habitable.

El OP ya dijo todo esto en la pregunta. (S) él quiere saber si/cómo tal sistema podría existir realmente.
Hola, Gen_Luke, bienvenido a Worldbuilding SE. Su respuesta puede mejorarse explicando cómo el gas denso, el polvo y los asteroides forman parte del sistema solar. Aquí preferimos hechos, discusión, detalles y razones por las que algo es así. Se necesita tiempo para aprender las reglas aquí. Solo aguanta ahí y tú los recoges.

Hay un ejemplo de esto, una estrella de etapa posterior con una tonelada de escombros. La sospecha es que dos planetas en su interior colisionaron.

http://articles.latimes.com/2014/mar/08/science/la-sci-sn-beta-pictoris-star-planet-gas-collision-comets-carbon-monoxide-20140307

Incluso si estamos bastante lejos, si Mercurio golpeara a Venus, tendríamos mucha basura flotando. No estoy seguro, cuánto tiempo viviríamos.

Puede colocar una megaestructura antigua en este sistema, como una esfera Dyson.

Debido a su abandono, la estructura se derrumbó hace mucho tiempo, creando numerosos restos. Con el tiempo, estos restos comenzaron a chocar a gran velocidad, creando restos más pequeños.

Por fin, obtiene un sistema con muchos desechos de varios tamaños, desde polvo hasta piezas del tamaño de un país.

Cualquier civilización avanzada puede crear fácil y lógicamente este tipo de estructura.

Voy a estar más o menos en desacuerdo con todos aquí.

No creo que la opción del disco protoplanetario funcione. Si es proto -planetario, los planetas aún no se han formado o todavía están en la etapa de grandes y feas bolas de magma, incapaces de albergar vida. Cuando un planeta se enfría gradualmente y se terraforma para ser capaz de albergar vida, habrían pasado varios miles de millones de años y los planetas habrían limpiado los escombros.

Podría tener otro planeta en el sistema que haya colisionado con un planeta rebelde recientemente (es decir, unos pocos millones de años en el pasado). Eso te dará un buen campo de escombros. Pero significaría que el planeta sería bombardeado frecuente y fuertemente con asteroides. No sería adecuado para la vida.

Si de alguna manera pudieras tener un campo de escombros y tener una franja delgada libre de escombros para el planeta, los escombros no afectarían a las naves espaciales. Debido a que no necesitan volar en el plano planetario, pueden volar fuera de él y salir del sistema.

Weeeeeeee!

Entonces, la alternativa para usted es tener su planeta en una zona libre de desechos, pero dar algunos incentivos para que las naves espaciales entren en una zona peligrosa llena de desechos en otra parte del sistema.

Mira esta impresionante animación de Júpiter arreando asteroides: https://www.youtube.com/watch?v=yt1qPCiOq-8

Tengo una idea de esto. Tenga una estrella más grande/más caliente que el Sol, donde su planeta habitable esté a unas 5-8 UA de la estrella. Tener un gigante gaseoso más cerca de la estrella. Y luego hacer que un planeta interior colisione con un planeta rebelde hace unos 100.000 años.

El gigante gaseoso reunirá los escombros para que su planeta no se vea muy afectado. Y, oh, el planeta rebelde estaba cruzando el plano planetario, por lo que los escombros no son un disco, sino una gran bola de masa de polvo, arena y rocas alrededor de la estrella.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Y tal vez sus naves espaciales necesiten acercarse a la estrella para recargarse como Rama , o hay un mineral valioso que podría extraerse en el campo de asteroides.

¿Podría existir un sistema solar con grandes cantidades de polvo y escombros?
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