Verificando Habitabilidad/ Viabilidad de mi Conworld

Correcto, intentemos esto de nuevo.

Estoy haciendo un planeta para un libro que estoy escribiendo. Quiero saber si el planeta que describo aquí es científicamente probable, capaz de albergar vida, y cuál sería el clima factible, en comparación con la Tierra.

En primer lugar, el planeta es un mundo terrestre, aproximadamente 1,1 masas terrestres y 1,04 radios terrestres, lo que le da una gravedad superficial de 1,144, comparable a Neptuno. Orbita una estrella tipo K, a una distancia de 1,2 UA. Tiene un Albedo de 0,088, lo que le otorga una rica geología de color ceniza. Su inclinación axial es de 12 grados y está orbitada por una luna de alrededor de 0,0268 masas terrestres y un radio de 0,22 radios terrestres. El Bond Albedo de dicha luna es de aproximadamente 0,20. En general, voy por algo similar a un mini Arakis en términos de búsqueda de la luna. Su órbita está a 384.400 km del planeta.

Ahora, las cosas se complican con esta última característica: un anillo de escombros de silicato, aproximadamente de la masa de Ceres (0,00016 masas terrestres). Su borde interior tiene 2,56 radios terrestres desde la superficie y 3,48 radios terrestres en su borde exterior, lo que lo convierte en 0,92 radios terrestres de largo. Como soy malo en matemáticas, digamos que tiene unos 9,5 km de espesor. Su Bond Albedo es de aproximadamente 0,03.

También tengo algunas preguntas más específicas, junto con las generales anteriores:

  • ¿La radiación de cuerpo negro de los desiertos de color ceniza conduciría a que el planeta se calentara más que la Tierra, o el polvo que se levanta en la atmósfera superior lo enfriaría? ¿O los dos factores se anularían entre sí?
  • ¿Causarían los anillos una oscilación anual entre las temperaturas antárticas y las temperaturas tropicales donde su sombra se proyecta sobre el planeta? ¿Conduciría esto a frentes de tormenta masivos y una falta general de vida vegetal alrededor de los trópicos?
  • Aparte de las estaciones más templadas, ¿cómo afectaría una inclinación axial de 12 grados al clima en la superficie del planeta?
  • ¿Tengo que reducir el tamaño de la luna para permitir que los anillos existan a lo largo de escalas de tiempo geológicas?
  • Si la vida vegetal puede existir en el planeta, ¿de qué color serían para maximizar la absorción de energía de una estrella de tipo K?

Por favor, hágame saber si algún otro problema evidente se vuelve obvio a partir de lo que he descrito aquí. Quiero que esto sea lo más científicamente preciso posible, para poder tener una mejor idea de lo que debe cambiar y lo que funciona bien. ¡Gracias de antemano por su ayuda!

Información adicional:

Características del Sol): El Sol es una estrella de tipo K, con una luminosidad de 0,79 L y una temperatura de 5518 K. Según la calculadora proporcionada por Sonvar (¡gracias, por cierto!), su zona habitable interior es de 0,845 AU, y La zona habitable exterior es 1,49 UA. Su flujo estelar en el interior de la HZ es 1.107 y en el exterior es 0.356.

Agua en el planeta): idealmente, esperaba que el planeta tuviera cantidades comparables de agua a la Tierra, ¿quizás alrededor del 72%? Si significa algo, estaba pensando que tendría dos continentes principales: uno en el hemisferio norte, del tamaño de Eurasia, y uno cerca del ecuador, del tamaño de América Central. Tendría una cadena de islas comparable al sudeste asiático en tamaño fuera de este último continente.

Si incluye algunas estadísticas básicas de la estrella más allá de la estrella tipo k, entonces se puede hacer un cálculo sobre la habitabilidad genérica. Puede usar esta calculadora para determinar la "zona de Ricitos de Oro". depts.washington.edu/naivpl/sites/default/files/…
¿Qué tan común es el agua en el planeta principal? ¿Es también como Arrakis?
He abordado sus dos comentarios en un apéndice. ¡Gracias por pedir aclaraciones!
@Alexander Arrakis tiene mucha agua, la mayor parte es inaccesible pero está ahí.
@Ash Me refiero al agua superficial, del tipo que más apoya la vida.
@Arthur Lawrence, si tiene mucha agua superficial, tendrá mucha al menos una de las dos: nubes y hielo. Lo que significa que tener un albedo de 0,088 es problemático.
@ArthurLawrence, los parámetros de la estrella son demasiado luminosos y calientes para una estrella tipo K. Es más como un tipo G. Estaba un poco escéptico sobre un planeta habitable alrededor de una enana naranja a 1,2 AU, pero con sus parámetros y una atmósfera rica en gases de efecto invernadero, puede ser factible. La masa de la Luna es el doble de la de la Tierra, por lo que los efectos de las mareas serán más prominentes.

Respuestas (2)

Bien, hablemos de la temperatura estimada del planeta. La temperatura estimada tiene en cuenta la luminosidad de la estrella, el albedo unido y la distancia a la estrella. La temperatura estimada dada por este cálculo fue -39°C. En comparación, la temperatura estimada de Marte es de -63°C y la de la Tierra de -18°C. Esto se conoce como la temperatura de equilibrio donde, en teoría, el planeta se calienta solo por su estrella. Esto significa que a esta temperatura la energía emitida equilibra la energía recibida. Por supuesto, esta no es la temperatura real, ya que la Tierra es considerablemente más cálida debido al efecto invernadero y otros factores, pero incluso con un efecto invernadero similar, su planeta aún tendría una temperatura superficial promedio de -39°C.

https://www.astro.indiana.edu/ala/PlanetTemp/index.html

Sigo pensando que su planeta sería muy frío incluso con los efectos de mejora del bajo albedo.

Para la vida vegetal alrededor de una estrella rojiza, sus plantas podrían haber desarrollado organelos ascendentes alrededor de sus cloroplastos que convierten la luz entrante rojiza en un rango de frecuencia útil para que funcione la clorofila o un análogo.

Creo que el anillo de escombros, 434 millones de kilómetros cúbicos de materiales esparcidos como se describe a lo largo de unos 216 millones de kilómetros cuadrados, no hará mucha diferencia en la luz de la superficie. Pero vamos a comprobar. Si el anillo tiene menos de 2 kilómetros de ancho y el volumen de material se distribuye uniformemente, entonces ese volumen de material es casi sólido. No estoy seguro de cuán estable es eso. Daría sombra a parte del planeta.

Hay muchas herramientas disponibles para calentar su mundo: puede acercarlo un poco más, poner cualquiera de los innumerables gases que atrapan el calor ( https://physics.stackexchange.com/questions/101017/how-do-greenhouse- gases-trampa-calor ) en su atmósfera superior, haga que el suelo atrape el calor, el calor generado internamente a partir de materiales fisionables profundos, o que aún se deslice sobre el calor sobrante de la formación planetaria (o lo que sea que haya puesto ese anillo de escombros en el cielo).

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