¿Qué ciclos de día/noche, clima y estaciones experimentarían los habitantes de Alpha Centauri Bb?

Alpha Centauri Bb es un exoplaneta que orbita alrededor de Alpha Centauri B. Se afirma que, dada la corta distancia a la estrella, el planeta debería estar bloqueado por mareas.

El período de órbita del planeta es de unos 3,2 días.

Si el planeta no tiene atmósfera (lo cual es muy posible debido a la proximidad a la estrella), su lado oscuro debería experimentar bajas temperaturas como lo hacen las áreas permanentemente sombreadas de Mercurio.

Al mismo tiempo, el planeta está a unas 11 AU de la otra estrella, Alpha Centauri A.

Esto posiblemente signifique que el planeta debería experimentar un ciclo cuasi-día/noche cada 3,2 días.

Mis preguntas son:

  1. ¿A qué temperaturas podría calentarse la superficie oscura de tal planeta? ¿Hay posibilidad de agua líquida?

  2. ¿Será suficiente la radiación de la segunda estrella para proporcionar iluminación y calefacción normales como las de un día?

  3. ¿Será el calendario de tal planeta lo suficientemente diferente del calendario de un planeta que experimenta ciclos día/noche desde la estrella más cercana?

  4. ¿Tal planeta experimentará estaciones y cómo se organizarán?

¿Áreas permanentemente sombreadas en Mercurio? Mercurio está en una resonancia 3:2, por lo que cada parte ve al Sol en algún momento (aunque un "día" dura 88 días terrestres).
Antes de que me acusen de corregir un error con otro, acabo de darme cuenta de que la resonancia 3:2 implica 88 días de luz seguidos de 88 días de oscuridad. Sin embargo, todavía espero que alguien más confiable que yo responda el objetivo principal de esta pregunta.
A pesar de que Mercurio no está bloqueado por las mareas, tiene regiones permanentemente sombreadas dentro de los cráteres polares (al igual que la Luna). Permanecen lo suficientemente fríos como para albergar hielo de agua, descubierto por la sonda Messenger .

Respuestas (1)

El artículo de Wikipedia sobre el sistema dice α Cen A tiene una luminosidad de L = 1.5   L ⊙ , y que el sistema AB tiene un periodo de 80 años. A una distancia de d = 11   A tu (que no se menciona en la wiki, por lo que confío en que el OP tiene una buena fuente para esto), la potencia por unidad de área recibida en la ubicación de B de A es

X = L L ⊙ ( d 1   A tu ) − 2 = 0.012
veces lo que la Tierra recibe del Sol, que ciertamente no es mucho.

Ahora, supongamos que el lado oscuro del planeta es realmente frío. El 80 El período de un año significa que la escala de tiempo de equilibrio térmico es mucho más corta que la escala de tiempo de variación en la potencia recibida. 1 Si solo consideramos el caso cuando A está en oposición , la relación entre el área de la sección transversal que intercepta la luz y el área del cuerpo negro que emite calor será 1 , no 1 / 4 como lo es para un planeta que gira. Agregue un poco de la Ley de Stefan-Boltzmann y encontrará que la temperatura del planeta es

( 4 X ) 1 / 4 T Tierra = 120   k ,
dónde T Tierra = 254   k es la temperatura media de la Tierra sin efecto invernadero.

Este es un cálculo aproximado, por supuesto, pero muestra que no hay un calentamiento significativo, incluso en las mejores circunstancias, de α Cen A. Esto tiene sentido, ya que la distancia de A al planeta es mayor que la del Sol a Saturno.

De este modo:

  1. No, no habrá agua líquida por este efecto. Una revisión rápida del diagrama de fase del agua nos asegura que no es líquida a ninguna presión en − 150 ∘ C .

  2. Así como hay muy poco calor, hay muy poca iluminación. Sin embargo, la cantidad no es tan pequeña. Como señala este blog , puedes leer un libro sobre Plutón simplemente usando la luz del Sol, por lo que este planeta no sería completamente oscuro a nuestros ojos con su notable rango dinámico.

  3. Interpretaré "calendario" en el sentido de "progresión de las estaciones", en cuyo caso...

  4. Supongo que podría haber algunos cambios a medida que ciertos gases se subliman, de forma similar a como Plutón o los cometas comienzan a desgasificarse cuando se acercan al Sol. La variación "estacional" más interesante será espacial, no temporal. Podría haber una franja muy delgada de temperaturas agradables cerca del terminador, 2 aunque no me sorprendería si esto se moviera demasiado como para que haya una región permanente propicia para el agua líquida.

1 Si cree que el planeta podría tener más inercia térmica que esta, considere qué tan rápido se enfría la Tierra a medida que cambian las estaciones.

2 Esto parece que sería un buen escenario de ciencia ficción.

Gracias, ¿y si el planeta tiene una atmósfera diminuta, digamos? de CO2?
@Anixx No estoy seguro. En realidad, hay dos preguntas allí que pude ver desarrolladas en preguntas completas: (1) cuál es el límite superior del efecto invernadero en función de la cantidad de atmósfera, y (2) cuánto de un gradiente de temperatura puede un planeta bloqueado por mareas. ambiente tiene? (Para este último, si tiene alguna atmósfera, el planeta puede estar muy caliente alrededor. Pero tal vez no si es estable contra los vientos impulsados ​​​​por la advección).
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