¿Serían las estaciones de este sistema solar demasiado extremas para que prospere la vida en la Tierra?

En esta galaxia artificial, hay una trinaria de estrellas cuásar en el centro, cada una 1,5 billones de veces más masiva y 995 billones de veces más brillante que nuestro sol, cada una con su propio anillo de espejos, lo que aumenta aún más la luminosidad.

Más allá de los cuásares, hay un sistema solar cuaternario. El primer binario es un par de hipergigantes azules artificialmente inmortales, cada una 200 veces más masiva y más de seis millones de veces más brillante que nuestro sol, cada una con su propio anillo de espejos, lo que aumenta aún más la luminosidad. Orbitando el primer binario desde una distancia de tres parsecs y medio (más de 11 años luz) está el otro binario, un par de supergigantes rojas artificialmente inmortales, cada una 17 veces más grande, 1500 veces más ancha y 300 000 veces más grande. tan brillante como nuestro sol, cada uno con su propio anillo de espejos, lo que eleva aún más la luminosidad.

La binaria supergigante roja tiene una zona habitable de 400 a 800 UA de distancia. Hay muchos planetas similares a la Tierra dentro de esta HZ, y comparten las siguientes características:

  • Inclinación axial : variable de 19,01 a 28,28 grados en un ciclo superior a 200.000 años
  • Atmósfera : Mientras que algunos tendrían una atmósfera de 300 grados, tan gruesa como la de la Tierra, otros tendrían un promedio de 370 millas, y el espesor máximo sería de 480 millas (160% del espesor de la Tierra)
  • Tamaño : Idéntico a la Tierra
  • Rotación : 30 horas, lo que significa tres horas adicionales de luz diurna seguidas de tres horas adicionales de noche

La inclinación axial sugiere que todos los mundos habitables tienen estaciones, pero en este sistema hay una segunda definición de "estación", y eso se debe a que orbitar un binario supergigante que orbita un binario hipergigante afecta la forma orbital del planeta. En resumen, alarga la órbita hasta parecerse a un pepino. "Verano" es donde el ternario cuásar y la binaria hipergigante azul dominan el cielo durante el día y la binaria supergigante roja son la "segunda" y la "tercera luna", siendo cada una 250 veces más brillante que la luna llena. "Invierno" es donde el binario supergigante rojo domina el cielo durante el día y las otras cinco estrellas se atenúan hasta 250 veces más brillante que Venus.

Ninguno de los planetas en el binario supergigante rojo HZ tiene vida, ni siquiera microbiana, por lo que parecía factible sembrarlos con especies terrestres de plantas, animales, hongos, microbios e incluso suelo. ¿Pero es realmente? Con la información proporcionada anteriormente, ¿serían las estaciones de estos mundos habitables demasiado extremas para que prospere la vida en la Tierra?

¿Qué es un "anillo de espejos"?
Tenga en cuenta que para un planeta que orbita el par de supergigantes rojas a 400 AU, un año durará aproximadamente 1371 años terrestres. Para la rotación de pares de supergigantes azul/roja, el período sería de 29 millones de años.
@Alexander No si la masa es lo suficientemente alta.
@Alexander De "Cómo crear la zona habitable galáctica": "Entonces, supongamos que los ingenieros construyen una flota de espejos soportados por presión de luz por encima y por debajo del plano del núcleo galáctico para reflejar la luz axial de regreso al plano de la galaxia Suponiendo que restringimos la luz a, digamos, un haz de 10 grados de ancho, eso hará que la luz radial sea unas 17 veces más brillante".
Entonces, ¿no pueden los ingenieros hacer que las estaciones sean menos extremas?
@Cadence ... ¿Cómo?
Bueno, su conjunto de espejos gigantes suena como un buen lugar para comenzar.
@JohnWDailey ¿Por qué escribe que las atmósferas de sus planetas se extienden a alturas específicas y precisas? Las atmósferas planetarias reales se vuelven más y más delgadas con las alturas, y si son lo suficientemente densas como para respirar en la parte inferior, se vuelven millones y miles de millones de veces más delgadas decenas y cientos y miles de millas más altas sin dejar de ser más densas que el espacio exterior. Es posible que desee ver esta pregunta worldbuilding.stackexchange.com/questions/213913/… y las respuestas, especialmente la mía, para ver lo difícil que es tener una atmósfera afilada.
"No, si la masa es lo suficientemente alta", entonces comencemos desde la duración deseada del año y calculemos las masas y las órbitas.
Estoy de acuerdo con @Alexander, los períodos orbitales están bastante lejos. aunque calculando el HZ, asumiendo una L combinada de 3000 soles y un Teff de 10500K (eso es básicamente lo más alto que puedo llegar), el HZ abarcaría alrededor de 145 a 297 AU. No estoy seguro de qué harán estos espejos, y dudo que las hipergigantes azules tengan algún efecto a su distancia. Debería consultar depts.washington.edu/naivpl/sites/default/files/… para tener una buena idea de dónde debería estar HZ.
Puedo parecer denso, pero no entiendo de qué se trata esto en absoluto: hay un cuásar ternario (¿por qué? y ¿qué afecta esto al mundo del que estamos hablando?) - Entonces, ¿es eso lo suficientemente lejos para que los cuásares parezcan simplemente una estrella? ¿O esto influye en el clima de alguna manera?) y el sistema solar en el que se encuentra el planeta consiste en más megaestrellas que giran en círculos entre sí, pero a 11 años luz de distancia . - eso esta lejos. no importa el brillo, esas estrellas no tendrán mucho impacto radiante en ese mundo. ¿Puedes dibujar la órbita de los planetas? ¿Es alrededor de 1,2 o 4 estrellas? Ayuda.
@bukwyrm ¿Qué es un "ternario"?
Jaja, me dio la vuelta hablar de cuaternario, estaba tratando de trinario :-) Pero en serio, ¿podrías poner algunos diagramas de distancias y hablar un poco más sobre el brillo? la información sobre '250 veces más brillante que la luna llena/Venus' es buena, pero es un brillo insignificante (en términos de fotosíntesis); pero esas son, según tengo entendido, las características oscuras en el cielo. La parte interesante sería ¿qué tan brillante es la materia brillante en el cielo en verano/invierno? EDITAR: Acabo de ver que 'ternay' también existe, lo que significa 'compuesto por tres elementos', por lo que en realidad no es tan malo :-)
@bukwyrm ¿Tienes idea de lo doloroso que se ha vuelto Photoshopear todos esos círculos y reorganizar sus órdenes para no moverlos por accidente?
Le sugiero que use Inkscape, un editor de svg de código abierto. Muy bueno para círculos.
@bukwyrm ¿Es caro?
fuente abierta. gratis. inkscape.org/release/inkscape-1.1.1
Nunca he dejado de divertirme con una recompensa en busca de una respuesta canónica en una pila que ayude a las personas a desarrollar sus propios mundos ficticios. Piénselo: la única persona que puede proporcionar una respuesta canónica sobre Worldbuilding es el OP. :-) Pero tengo lo que buscas.

Respuestas (3)

A una distancia de 400 a 800 AU de la estrella, el período orbital sería tan largo que la transición entre las estaciones ocurriría muy lentamente. Probablemente habría un pequeño evento de extinción entre cada temporada, pero muchos organismos podrían adaptarse al entorno cambiante lo suficientemente rápido como para evitar la extinción.

No si la masa orbital es lo suficientemente alta.
@JohnWDailey - T ∝ r^1.5 / sqrt(m). Para obtener órbitas de 1 año a 600 AU, se requerirían alrededor de 200 millones de masas solares ((600 ^ 1.5) ^ 2). Este es un agujero negro supermasivo en sí mismo...

La vida en la Tierra ha evolucionado para prosperar en las condiciones de la Tierra, por lo que simplemente dejarlos caer en un planeta claramente diferente no funcionaría. Se necesitaría tiempo para que la vida evolucionara para hacer frente a esas condiciones. Sin embargo, dices que la galaxia es artificial, lo que significa que los humanos tienen una tecnología muy avanzada en tu universo. Dado que ese es el caso, las mismas personas que están haciendo esto podrían ayudar a la vida de la Tierra a adaptarse, posiblemente facilitando su vida en el nuevo planeta. Entonces su respuesta es: No, no sin ayuda.

Falta mucha información aquí, así que hice algunas conjeturas.

la órbita del 'pepino'

A partir de la pregunta, debe tener un pericentro dentro de la zona habitable efectiva del superpar rojo, mientras que el apocentro debe estar en la zona habitable combinada de los hipers azules y los cuásares del núcleo galáctico. Por ahora, dejemos los cuásares a un lado.

Ignorando los espejos, los supers rojos se combinan para actuar como una estrella con 34 masas solares y 600k de luminosidad solar (no es exactamente correcto debido a ocultaciones, etc. pero lo suficientemente cerca). Introduciendo esto en las fórmulas para el inicio/fin de la zona habitable, obtenemos:

  • Inicio HZ = sqrt (L/1.1) = 740 AU
  • Extremo HZ = sqrt (L/0.53) = 1070 AU

Agregar los espejos requiere muchas matemáticas que no tengo ganas de hacer, así que usaré el valor 17x de los comentarios. Eso aumenta la luminosidad a 10.2M de luminosidad solar y cambia mucho a zona habitable:

  • Inicio HZ = 3050 AU
  • Final HZ = 4390 AU

En el otro extremo, los hipers azules se combinan para actuar como una estrella con 400 masas solares y 12M de luminosidad solar:

  • Inicio HZ = 3300 AU
  • Final HZ = 4760 AU

Ampliado con espejos, obtenemos 204M de luminosidad solar. Conectando eso:

  • HZ inicio = 13,620 AU
  • Extremo HZ = 19 620 AU

La distancia entre los supers rojos y los hipers azules es de 3,5 parsecs. Convertir eso a AU nos da 721,930. Restando el borde exterior de la ZH del hiper azul, encontramos que estar a 19 620 AU de los hiper azules significa estar a 702 310 AU de los super rojos.

construyamos una órbita 'pepino'...

Estableciendo el semieje mayor en 300 000 UA y la excentricidad en 0,99 (es decir, justo antes de la parabólica), podemos calcular el pericentro y el apocentro:

  • pericentro = (1-excentricidad)*semi-eje mayor = 3000 AU
  • apocentro = (1+excentricidad)*semi-eje mayor = 597,000 AU

Ok, parece que mantener el pericentro dentro de la zona significa que no podemos estirar el apocentro lo suficiente. Lo que en realidad está bien. De todos modos, esta es una órbita desquiciada, por lo que ya estamos agitando las manos frenéticamente. Pretenderemos que esta órbita funcionará porque nos da un orden de magnitud aproximado del período de la órbita real: 28 millones de años.

Este planeta tendrá un período relativamente breve (unos pocos millones de años) de temperaturas habitables en el pericentro y nuevamente en el apocentro. Pasará los 10 millones de años más o menos congelados. Nada sobrevive .

¡pero espera! ¿Qué pasa con los cuásares?

Me alegra que hayas preguntado. Todo depende de lo lejos que estén.

Según la pregunta, este sistema cuaternario está "muy lejos de los cuásares". Eso, desafortunadamente, no es un número. Trabajando hacia atrás, veamos dónde tendrían que estar para calentar este planeta durante el largo tránsito. Esto es lo que sabemos:

  • cantidad = 3
  • masa = 1.5x10^12 masas solares cada uno
  • luminosidad = 9.95x10^14 luminosidad solar cada uno
  • tienen esos mismos espejos 17x

Nuevamente, podemos tratarlos como un solo objeto con una luminosidad de 2.985x10^15. Cálculo de una zona habitable:

  • Inicio HZ = 52M AU = 822 años luz
  • HZ final = 75M AU = 1185 años luz

Todo lo que tenemos que hacer es mantener nuestro planeta dentro del alcance y todo estará bien.

excepto

Si este planeta está dentro de la zona habitable del cuásar, las estrellas son simplemente exageradas. De hecho, tendríamos que evitar acercarnos demasiado a cada estrella para evitar el sobrecalentamiento.

Tal vez esa sea la respuesta: 'verano' son los pocos años de molienda más cercanos a cada estrella e 'invierno' es el tiempo intermedio. Por supuesto, esto interferirá con su vista. Esos cuásares no van a cambiar en tamaño aparente si pasan de 1150 años luz de distancia a 1160 años luz de distancia.

¿Serían las estaciones de este sistema solar demasiado extremas para que prospere la vida en la Tierra?
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