Temperatura de la superficie de un planeta rebelde helado

Cierto sistema estelar imaginario tuvo una vez un mundo de agua. Pero en lugar de evaporarse bajo el viento estelar, este afortunado (¿o desafortunado?) mundo acuático (compuesto solo de agua y una atmósfera gaseosa) interactuó con un enorme planeta gigante gaseoso y fue expulsado de su sistema estelar padre. Ahora este planeta se va volando, solitario, sin ninguna estrella cercana.

Mi pregunta es:

¿Alcanzará la temperatura de este planeta la temperatura de radiación cósmica de fondo si se deja solo durante el tiempo suficiente? ¿Se congelará sólido? ¿Su atmósfera se volverá líquida? ¿Su atmósfera se volverá sólida?

  1. Supongamos un planeta del tamaño de la Tierra.
  2. Está hecho de agua casi pura.
  3. Su atmósfera está compuesta principalmente de hidrógeno y helio.
  4. No tiene núcleo rocoso.
Lamento discrepar, si hay una capa de atmósfera para hacer suficiente efecto invernadero, recuerde que todos los objetos, incluso el planeta emite infrarrojos (calor), esta es solo mi opinión sin fundamento de todos modos, beba en mí jajaja.

Respuestas (3)

Eventualmente el planeta se enfriará, eso es inevitable.

La pregunta es cuánto tiempo tomará y hay tres cosas que lo ralentizan.

  1. El espacio es un buen aislante: la pérdida de calor por radiación es bastante lenta
  2. El planeta contiene mucha masa ya calentada.
  3. Los planetas generan una cierta cantidad de calor por sí mismos (principalmente a través de procesos nucleares). No tener un núcleo sólido/rocoso limitará ese proceso, pero aún habrá algunos estados de agua interesantes cerca del centro del planeta que podrían permitir cierta generación de calor.

Así que el planeta se enfriará gradualmente pero tardará miles de años en hacerlo. Si tuviera que usar el mundo como escenario para algo, podría elegir cualquier punto en el proceso de congelación y obtener las condiciones que desea. Los focos aislados del planeta también se mantendrían más calientes que el resto durante más tiempo.

t C o o yo i norte gramo = − 3 norte k 2 ϵ σ A ∫ T h o t T F i norte a yo 1 T 4 d T = norte k 2 ϵ σ A [ 1 T F i norte a yo 3 − 1 T h o t 3 ]

dónde T es la temperatura absoluta, k es la constante de proporcionalidad , σ es la constante de Boltzmann , ϵ es la emisividad de la superficie, y A es área de superficie.

Esta fórmula da el tiempo de enfriamiento. Al calcular, asumí que comienza a 70 grados Fahrenheit. Además, resolví sin tener en cuenta la atmósfera, pero explicaré por qué esto no importará mucho. Haciendo el cálculo, el agua se congela en 8434 años . Ahora, volvamos a por qué la atmósfera no importa. La fórmula es una aproximación para su planeta debido a la naturaleza del planeta. Al final, la atmósfera no afectará tanto la estimación como para tener que tenerla en cuenta. La cantidad de años que di es el caso más corto, y debido a la naturaleza del plan y la fórmula será más larga. 8434 años es el tiempo más corto para que ocurra la congelación

Esta respuesta sería mejor si se definieran los símbolos utilizados.
Creo que la atmósfera sí importa: el efecto invernadero se aplica a la pérdida de energía y, por lo tanto, funcionará tan bien en el espacio profundo como alrededor de una estrella. También creo que sus cálculos son incorrectos: no veo energía de fusión, parece que es el momento de enfriarse a 32F, no el momento de congelarse. ¿Conocemos el calor de fusión del hielo XI, de todos modos?
Que es norte ? Debes tener en cuenta el calentamiento interno. La Tierra todavía recibe teravatios de calor de la descomposición radiactiva .
@kingledion Declaré claramente que mi cálculo era una aproximación. También dije que 8434 años era el tiempo más corto para que ocurriera la congelación. Por supuesto, otros factores, como la descomposición radiactiva, lo harían más largo.

No necesariamente (se enfriará). Aparentemente, un planeta rebelde con una atmósfera de hidrógeno a alta presión estaría tan bien 'aislado' que la desintegración nuclear de fondo en el planeta lo mantendría caliente. También podría haber agua líquida debajo de una superficie de hielo (ADVERTENCIA: pdf), llamado Planeta Steppenwolf .

... ¿alguien quiere apostar a que los autores eligieron ese nombre para la banda e inventaron la parte sobre el planeta rebelde como un lobo solitario en la estepa galáctica como excusa?
Temperatura de la superficie de un planeta rebelde helado
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