Propiedades de un planeta aproximadamente cuatro veces más grande que la Tierra

Tengo una investigación que quiero hacer sobre un planeta para una novela que estoy escribiendo. Es una novela de ficción/ciencia ficción, pero deseo tener algunas partes del mundo correctas en las escenas que represento.

Entonces, básicamente, este planeta está situado en un sistema solar completamente diferente, con una estrella similar a Sol, pero mucho más estándar en cuanto a galaxias. es decir, una estrella aproximadamente del mismo tamaño, pero en cuanto a componentes y luz, es lo más normal posible.

El planeta tiene aproximadamente 4 veces el área de superficie de la Tierra, pero no está bloqueado por mareas. Tiene su propio lugar perfecto donde es capaz de girar alrededor de su sol en aproximadamente 320 días, y 'alrededor de sí mismo' en aproximadamente 20 horas; sí, sé que es bastante rápido.

El Sistema Solar tiene alrededor de 4 planetas del tamaño de Júpiter, y con este planeta en particular, solo hay otros 2 planetas, cada uno muy pequeño en comparación. Puede pensar en ellos en cualquier orden, pero son al menos parcialmente visibles como estrellas a simple vista.

La luna que orbita este planeta tiene aproximadamente el doble del tamaño de nuestra Luna y es habitable, pero aún no ha sido colonizada por las especies dominantes. Solo existe vida normal allí, por lo tanto, no hay fuentes de luz externas en esta luna. Está lo suficientemente lejos del planeta como para considerarse equivalente en tamaño a nuestra Luna.

Las plantas en este planeta deberían, en teoría, ser capaces de operar con una eficiencia de alrededor del 60%, pero son mucho más rojas y de color azul con verde apenas encontrado, pero aún se encuentran en las especies más antiguas del planeta.

Pensé en agregar este punto ya que, por lo que sé, incluso si esto podría ser incorrecto, los planetas más grandes tienen mayores posibilidades de estar bloqueados por marea dependiendo de qué tan cerca estén de la estrella en cuestión. Por lo tanto, debería estar bastante lejos para no estar bloqueado por mareas, pero a una distancia en la que la luz no es exactamente de la misma calidad que en la Tierra, lo que obliga a las plantas a ser mucho más eficientes.

Las temperaturas también deberían ser más frías, pero pensé que con cantidades suficientemente altas de gases de efecto invernadero debería ser posible al menos hacerlo algo habitable. Específicamente, estoy hablando de los gases de efecto invernadero más efectivos, sean los que sean en este punto (investigaré más sobre esto más adelante. Las respuestas aquí probablemente deberían cambiar un poco los componentes atmosféricos)

La composición de la atmósfera es de alrededor del 80 % de nitrógeno, 8 % de hidrógeno, 2 % de otros gases y 10 % de oxígeno.

Entonces, tengo una pregunta sobre lo que uno experimentaría en este planeta cerca del mar.

¿Sería seguro suponer que el cielo sería de un color similar al que se encuentra en la Tierra durante la puesta del sol, el amanecer, el mediodía y la noche alrededor del nivel del mar?

Gracias por cualquier y toda la ayuda proporcionada.

Editado: se eliminaron las preguntas innecesarias para seguir la regla de una sola pregunta. Explicado ciertos puntos con más detalle.

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Cuando dices que el otro planeta tiene 4 veces el tamaño de la tierra, ¿a qué te refieres exactamente? 4 veces el radio, 4 veces el área superficial o 4 veces el volumen?
Das la composición de la atmósfera pero no la presión. El 10% de oxígeno puede o no ser suficiente para la vida animal activa, dependiendo de la presión. Y ese 8% de hidrógeno se combinará muy rápidamente con bastante entusiasmo (ver Hindenburg ) con algo de oxígeno, dejando un 8% de vapor de agua y un 6% de oxígeno. Y la eficiencia máxima de la fotosíntesis en la Tierra es de alrededor del 8 %, con eficiencias foliares más típicas de alrededor del 5 %; 60% es un tramo masivo.
Pensé que usaría el área de la superficie para que la superficie sea aproximadamente 4 veces la nuestra. Sé que la eficiencia de las plantas aquí es terrible, pero también pensé que usaría un planeta bastante viejo, con mucha más vida que el nuestro. Con esto simplemente quiero decir que la vida ha tenido más tiempo para adaptarse, y dado dónde podría estar el planeta para rotar en 20 horas, los rayos del sol serían bastante débiles, dada la necesidad de cloroplastos de mayor eficiencia. Los ciclos necesarios para que la atmósfera se quede donde, porcentualmente, está presente en su totalidad, pero puedo cambiar el hidrógeno a otro gas de efecto invernadero.
La presión debería ser un poco mayor que en la Tierra, dada la superficie. No estoy del todo seguro de cuánto sería esto.
La presión atmosférica no depende tanto de la masa ni de la aceleración gravitacional, etc.; el factor principal es simplemente cuánta atmósfera hay. Por ejemplo, Venus tiene aproximadamente el tamaño de la Tierra con una masa y una aceleración gravitatoria similares en la superficie, pero la presión atmosférica allí es 90 veces mayor que en la Tierra.
"Tiene su propio lugar perfecto donde puede girar en unas 20 horas": ¿ qué significa esto? La rotación de un planeta no depende de su distancia al primario. ¿Quieres decir "girar alrededor de la estrella en 20 horas"? Si es así, considere que en nuestro sistema solar una órbita de 20 horas estaría muy, muy cerca del Sol, tan cerca y tan caliente que el viento solar desnudaría la atmósfera en un instante geológico.
4 veces la superficie significa 2 veces el radio y 8 veces el volumen. Si el planeta tiene la misma densidad que la tierra, eso significa que tiene 8 veces la masa. La fórmula para la atracción gravitatoria es F=G m M/(r²) donde G es la constante gravitatoria. Entonces, tener 8 veces la masa y el doble del radio significa que la gravitación será el doble de fuerte que en la Tierra.
@AlexP, me disculpo por la oración mal redactada. Arreglé la oración para mayor claridad. El planeta está en un lugar perfecto, por lo que no está bloqueado por las mareas, pero puede girar sobre sí mismo en aproximadamente 20 horas, pero también alrededor del sol en aproximadamente 320. Gracias por señalarlo.
Gracias @elPolloLoco por eso. Sí, veo cómo funciona y lo aplicaré para futuras investigaciones.
Un efecto secundario importante de un planeta de este tamaño (que no tiene nada que ver con el color del cielo) es que los cohetes químicos serán incapaces de alcanzar el espacio; por lo tanto, su especie dominante aún estaría encerrada en el planeta en el nivel actual de tecnología de la humanidad.

Respuestas (2)

Puede encontrar útil este enlace : Asumió que la atmósfera es igual a la de la Tierra en composición, pero puede tener una presión atmosférica diferente, y esto puede cambiar la forma en que se ven los cielos. Además, la mayor gravedad (supertierra de su descripción) dará la apariencia de que las olas avanzan en un modo de avance rápido: la gravedad empuja el agua hacia abajo más rápido y esto empuja la masa de agua al frente más rápido, por lo tanto, la ola se mueve más rápido.

EDITAR: Mayor gravedad significa dos cosas:

1- todos los objetos caen más rápido, los globos más livianos que el aire también flotan más rápido,

2- La atmósfera está más comprimida, teniendo un mayor índice de refracción al nivel del mar, provocando mayores distorsiones en el horizonte, por lo que el amanecer/atardecer se verá más afectado.

La masa atmosférica (la cantidad total de aire sobre ti) tiene otro efecto: tu vista a través de una atmósfera espesa se asemeja, en cierto modo, a la del amanecer/atardecer:

Otro efecto es la cantidad total de atmósfera. Si no hay nada de aire, el cielo será negro, como lo es en la luna, ya que no se dispersa la luz. Adquiere más y más de los colores que de otro modo tendría a medida que se espesa. Esto se puede ver a gran altura en la Tierra; el cielo se vuelve de un azul más y más oscuro hasta que se vuelve completamente negro. Lo que sucede a medida que la atmósfera se espesa es algo que uno puede ver al amanecer y al atardecer. Si la luz del sol atraviesa suficiente aire, la luz azul y verde se dispersan tanto que empiezas a ver los rojos y amarillos, y el cielo tiene un tono dorado o amarillo, rosa y luego rojo.

Puede encontrar el software Terragen de Planetside muy informativo. Este enlace lo guía a través de la creación y simulación de efectos atmosféricos.

Gracias. Eso realmente ayudó bastante con las imágenes que necesitaré para las escenas. Dado el enlace que me has dado, el cielo debería verse de un azul pálido la mayor parte del tiempo. Los efectos del agua serán brillantes de describir, pero ¿cómo afectaría eso a las gotas que caen, si puedo ser tan audaz?

Una cosa a tener en cuenta es que la alta gravedad probablemente afectará la forma en que se construyen la mayoría de las plantas y los animales. Tendrán que ser más gruesos y resistentes para sostenerse. Es posible que los animales del tamaño de los caballos ya necesiten el diseño corporal de un elefante para mantenerse erguidos. Las criaturas acuáticas no se verían afectadas, ya que son sustentadas por el agua.

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