Haciendo un planeta habitable para humanoides: La estrella

La pregunta:

¿Qué características son necesarias para que un planeta sea habitable para los humanos? ¿Cómo deberían ser la estrella y el planeta genéricos?

Las formas de vida son humanas, por lo que

  • Necesitan tener acceso al agua (pueden derretir la nieve o el hielo en la boca, con suficiente energía metabólica excedente).
  • Respira alguna forma de aire que contenga la cantidad correcta de oxígeno (y no demasiado dióxido de carbono) a la presión correcta (por debajo de la zona de muerte).
  • Vivir en un lugar con un rango de temperatura similar al de la Tierra. Pueden vivir en cualquier zona climática, desde la tundra hasta los trópicos.
  • Vive exclusivamente en el suelo, como empezaron a hacer los ancestros humanos hace millones de años.
  • Coma alimentos naturales similares a los que comen los humanos: verduras, frutas, carne, etc.
  • Necesita vivir en un entorno natural, es decir, no en algo construido por otra especie, como una estación espacial o una cúpula protectora. Deberían poder vivir sin equipo de protección que no pueden construir con herramientas simples (parka, iglú, etc. están bien, los concentradores de oxígeno no).
  • Necesidad de haber evolucionado en el planeta y no simplemente dejarlo allí, como sucedió con la colonización.

Esta pregunta está diseñada para cubrir las características que debe tener la estrella para sustentar la vida en el planeta, a fin de que la respuesta sea más corta, más fácil de leer y menos confusa.

Relacionado: Hacer un planeta habitable para humanoides: El planeta

Este es el resultado de la meta pregunta http://meta.worldbuilding.stackexchange.com/questions/1750/should-there-be-a-canonical-habitability-question En eso, presento argumentos para una pregunta y respuesta canónica abordar aspectos generales de la habitabilidad de un planeta para evitar repetir los mismos puntos una y otra vez en las respuestas a preguntas específicas. Esta es esa pregunta y respuesta canónica.

La respuesta será wiki de la comunidad, por lo que cualquiera puede editarla y agregarle. Sin embargo, me gustaría organizarlo, así que siga algunas pautas básicas para que quede ordenado:

  • Use Negrita para indicar el título de una subsección y texto grande (#Large) para indicar el título de una sección principal (por ejemplo, Planeta y Estrella). Los ejemplos de formato se dan en la respuesta.
  • Usar L A T mi X para las matemáticas
  • Agregue enlaces a fuentes como Wikipedia y la NASA utilizando enlaces en el texto ('[Nombre del sitio] (URL del sitio)') o enlaces de pie de página ('[Nombre del sitio][#]' con '[#]:URL del sitio' en el fondo). Utilice '![Descripción] (URL de la imagen)' para las imágenes, aunque asegúrese de que la imagen esté disponible para su uso. Las imágenes de Wikipedia son siempre utilizables.
  • Resuelva cualquier disputa sobre la precisión en el chat y no en una guerra de edición.
  • ¡Cite sus fuentes y sea preciso ! Los documentos y las preimpresiones siempre son agradables (ver, por ejemplo, arXiv ), aunque Wikipedia también debería estar bien.
  • No cree respuestas separadas: agréguelas a la respuesta ya proporcionada.
Creo que lo definiría para humanos terrestres equivalentes, ya que a casi todos les gusta escribir con ellos. La parte de la pregunta sobre la evolución de la vida es muy difícil de definir. Por supuesto, cualquiera que escriba extraterrestres debería echar un vistazo a esto y tener en cuenta estos hechos para sus mundos. Además, nota: sin magia
O, para una contrapregunta: ¿Marte es habitable?
¿Podría editar la pregunta real en la pregunta? Es decir, está preguntando qué factores generales afectan a que un planeta sea habitable (por algún rango de formas de vida que también especificará), ¿verdad? Gracias.
@MonicaCellio Lo hará.
Esta es una pregunta muy imprecisa. Con el equipo adecuado, la gente ha estado viviendo en órbita con mucho éxito... pero supongo que no consideraría el espacio como habitable. ¿Se puede reducir esto con una condición como 'sin ningún equipo de protección' o algo por el estilo?
@GrandmasterB Está bien. Lo edité para abordar eso. ¿Es mejor, o todavía un poco vago?
Cambiaría el orden para poner la pregunta primero y las cosas sobre los meta orígenes y cómo usar látex como apéndice adicional.
Podría valer la pena dividir las respuestas en una sobre cada tema, es decir, una sobre la estrella, otra sobre el planeta, etc. planeta adecuado para formas de vida basadas en carbono/agua", etc.?
@TimB Eso es lo que estoy considerando hacer. Sin embargo, dividir la pregunta puede ser un poco demasiado: las ediciones están desviando la atención de otras preguntas tal como están.
Todavía no veo por qué los humanos necesitan existir en el suelo. Sí, es agradable . Tienen la oportunidad de extraer rocas y esas cosas. Pero los monos viven muy bien en los árboles, y no veo por qué alguna variedad de humanos no podría hacerlo también. Especialmente si les das mejores árboles. Además, vea Anillo de humo para humanos sin ningún tipo de tierra.
@ user3082 La vida difícilmente va a evolucionar de una manera científicamente plausible en cualquier lugar que no sea sobre el terreno. Incluso los monos que viven exclusivamente en los árboles dependen del suelo
Uhh, bueno, por supuesto que dependen del suelo: es difícil tener árboles sin suelo (pero vea mi ejemplo anterior; Los árboles integrales ). Pero, si viven exclusivamente en los árboles, ¿por qué necesitan vivir exclusivamente en el suelo (según la pregunta).
También: sugerencia de mejora del título: ¿Es habitable mi planeta? Consideraciones generales sobre la habitabilidad de los planetas y sistemas solares.
¿Soy solo yo o estamos ignorando por completo el hecho de que la mayoría de las estrellas están en sistemas binarios+? No veo una sola mención de eso...
@SerbanTanasa Maldita sea. . . Siéntase libre de agregar eso a la respuesta.

Respuestas (1)

  • Edad: el tiempo que una estrella pasa en la secuencia principal es aproximadamente inversamente proporcional a la luminosidad, como lo indica la fórmula

    T ≈   10 10 años ⋅ [ METRO METRO ⨀ ] ⋅ [ L ⨀ L ] = 10 10  años × [ METRO METRO ⊙ ] − 2.5

    dónde METRO y L son la masa y la luminosidad de la estrella, respectivamente, METRO ⨀ es una masa solar, L ⨀ es la luminosidad solar y T es el tiempo de vida estimado de la secuencia principal de la estrella Véase también Edad en la sección sobre el propio planeta.

  • Clasificación: Las estrellas generalmente se clasifican según su tipo espectral . Generalmente se utilizan 8 clases espectrales: O, B, A, F, G, K, M, L y T. Las estrellas O son las más calientes, mientras que las estrellas T son las más frías. Aquí hay una imagen de líneas espectrales de muestra:

    Líneas espectrales

    Los tipos de estrellas a menudo se ilustran en un diagrama de Hertzsprung-Russell (HR) , como se muestra aquí :

    diagrama de recursos humanos

    Algunos tipos de estrellas son más adecuados para albergar vida que otros. Aquí hay un resumen básico:

    • Tipo O : estas estrellas son las más calientes del grupo, con temperaturas superficiales de 30 000 a 50 000 K. La mayoría tienen una vida muy corta (con la excepción de las enanas blancas , que son remanentes estelares). Esto, como se analiza en Age , no es propicio para la vida. Las estrellas de tipo O a menudo terminan sus vidas como supernovas, viviendo solo unos 4 millones de años. Son muy grandes y masivos, hasta un par de cientos de veces la masa del Sol, y calientes, lo que hace que la zona habitable/zona de agua líquida sea más difícil. Las estrellas tipo O no son propicias para la vida.
    • Tipo B : estas estrellas son más frías que las estrellas de tipo O (10 000-30 000 K) y mucho menos masivas, no más de 20 veces la masa del Sol. Viven más tiempo, pero no mucho más que las estrellas de tipo O. Ellos también mueren como supernovas. No son demasiado propicios para la vida.
    • Tipo A : estas estrellas tienen solo 7.000-10.000 K y del orden de 1,5-2 masas solares. Viven solo por un corto tiempo, pero aún mucho más que las estrellas más masivas: unos pocos cientos de millones de años. Desafortunadamente, esto todavía no es lo suficientemente largo para que se forme la vida, y todavía están demasiado calientes para que la vida tenga una buena oportunidad. Sin embargo, lejos de la estrella, los planetas pueden ser habitables.
    • Tipo F : estas estrellas tienen entre 6.000 y 7.000 K y del orden de 1 a 1,5 masas solares. Viven mucho más tiempo que las estrellas más masivas y pueden formar planetas fácilmente. Las estrellas de tipo F no son tan hostiles a la vida como las estrellas de tipo O o tipo B, y no deberían plantear ningún problema para los planetas potencialmente habitables.
    • Tipo G : las estrellas de tipo G suelen considerarse las más propicias para la vida. De hecho, nuestro Sol es una estrella G2. Las estrellas G-2 pueden vivir unos 10.000 millones de años, mucho tiempo para que se desarrolle la vida, y tienen entre 5.000 y 6.000 K, así como entre 0,8 y 1,2 masas solares. Mueren suavemente, como nebulosas planetarias .
    • Tipo K : estas estrellas son más pequeñas y más frías que el Sol. Varían entre 4000 y 5000 K en la superficie y viven entre 15 y 30 mil millones de años. Esto significa que la vida en los planetas alrededor de las estrellas de tipo K tiene mucho tiempo para desarrollarse. Son estables y muy comunes.
    • Tipo M : las estrellas de tipo M suelen ser enanas rojas o gigantes rojas . Son el tipo más común de estrellas. Las enanas rojas son frías (menos de 4000 K en la superficie) y longevas. Algunos pueden vivir durante billones de años. Esto puede ser bueno para la vida, pero las enanas rojas también son tenues y pueden emitir poderosas llamaradas. Las gigantes rojas son estrellas en una determinada etapa de su vida en la que están cerca de la muerte (Nuestro Sol se convertirá en gigante roja algún día). Son grandes y pueden envolver planetas que los orbitan.

    Para resumir: las estrellas masivas, de corta duración, luminosas y calientes no son buenas. Las estrellas más pequeñas, más frías y más longevas son mejores para la vida y, afortunadamente, mucho más abundantes. Dado que los tipos más calientes tienen una vida demasiado corta y existen preguntas abiertas sobre la habitabilidad de los tipos más fríos, la búsqueda de planetas habitables se centra actualmente en las clases espectrales F, G y K.

  • Variabilidad estelar: Algunas estrellas cambian de luminosidad con el tiempo, creando aumentos y disminuciones periódicas en el brillo. Estas estrellas se llaman estrellas variables . Los cambios pueden deberse a pulsaciones , erupciones o incluso a un compañero en un sistema binario .

  • Metalicidad estelar: La metalicidad de una estrella se refiere a la fracción de su composición que no es hidrógeno ni helio. En la mayoría de las estrellas en la era actual del universo, esto es bastante bajo.

    la metalicidad Z se calcula por

    Z = [ Fe/H ] = Iniciar sesión 10 ⁡ ( norte Fe norte H ) estrella − Iniciar sesión 10 ⁡ ( norte Fe norte H ) Sol

    Las estrellas se pueden agrupar según su metalicidad en poblaciones. Las estrellas de la población I tienen una alta metalicidad y son jóvenes, las estrellas de la población II tienen una metalicidad moderada y son más viejas, y las estrellas de la población III tienen una metalicidad muy baja y son en gran parte hipotéticas porque vivieron y murieron temprano en la vida del universo.

    La metalicidad no es una causa de habitabilidad, pero indica qué estrellas podrían y no podrían tener planetas que albergaran vida.

Estoy pensando que esto podría dividirse mejor en varias respuestas para que podamos vincularnos a partes específicas de la pregunta de habitabilidad en los comentarios (y respuestas).
@ArtOfCode Lo haré esta noche/esta tarde, es decir, en unas 3 horas.
Mi sugerencia sería eliminar o reducir el diagrama de Hertzsprung-Russell (HR), ya que no agrega mucha información, pero ocupa mucho espacio.
¿Qué pasa con los tipos L, T e Y? Además, ¿la metalicidad interfiere con la clase espectral?
@VictorStafusa No los había incluido porque contienen principalmente enanas marrones y otros objetos subestelares, pero si desea agregarles algo, puede hacerlo. En cuanto a la metalicidad. . . hay relaciones, pero no soy consciente de lo importantes que son y sus detalles.
Haciendo un planeta habitable para humanoides: La estrella
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