¿Qué tan ancha sería la zona habitable en un sistema gigante rojo singular?

Los astrobiólogos que buscan signos de vida fuera de la Tierra generalmente se entusiasman con los planetas que orbitan estrellas gigantes rojas porque una estrella más grande y brillante generalmente significa una zona habitable más lejana pero aún más amplia, una porción de espacio donde el agua líquida sería posible.

Para poner esto en perspectiva, una sola gigante roja puede tener una luminosidad que oscila entre 1000 y 10 000 veces más brillante que nuestro sol. ¿Significaría eso que una zona habitable en un sistema solar que orbita alrededor de una sola gigante roja sería de 1000 a 10 000 veces más ancha que la nuestra?

Respuestas (1)

Las zonas habitables tienen un ancho que escala como la raíz cuadrada de la luminosidad. Entonces, una estrella de 10000 de luminosidad solar tendrá una zona unas 100 veces más ancha.

Sin embargo, el ancho temporal es otra cosa: la luminosidad cambia relativamente rápido, por lo que los planetas no estarán en la zona durante escalas de tiempo largas.

(La razón de la dependencia de la raíz cuadrada es que una parte de la superficie en el semieje mayor a obtiene L / 4 π a 2 vatio de energía entrante, y si un cuerpo negro con emisividad ϵ irradia lejos σ ϵ T 4 . El balance de energía da L / 4 π a 2 = σ ϵ T 4 , o reorganizado, a = L / 4 π σ ϵ T 4 , proporcional a L . La zona de vida viene dada por el rango donde T permite agua líquida. En la práctica, esto es más complejo y confuso, ya que todo depende de propiedades atmosféricas complejas, pero como primera aproximación se siente bien).