В моей галактике мне нужна планета, которая находится достаточно далеко от своей звезды, чтобы быть относительно холодной по сравнению с Землей, но не настолько холодной, чтобы не существовало жидкой холодной воды.
На планете 2 континента, 1 северный и один южный. Южная оконечность южного континента находится примерно там, где на Земле находится тропик Козерога, а его северная оконечность - это в основном экватор. Тем не менее, южный континент по-прежнему имеет средиземноморский климат только в самых теплых районах. Северный континент начинается примерно там, где на Земле будет находиться тропик рака, и заканчивается примерно там, где на Земле будет находиться американский штат Северная Каролина. Северный континент очень гористый и обычно имеет холодный субарктический климат, подобный климату Скандинавии или северной Канады.
Как далеко должна быть эта планета от своей звезды, если предположить, что и звезда, и планета имеют размер нашего Солнца и Земли соответственно и что планета имеет земную атмосферу?
Похоже, вы спрашиваете о обитаемой зоне звезды, и для этого у нас есть относительно хорошее представление о том, где она находится для звезды, подобной нашему Солнцу — относительно актуальные 0,95–1,67 а.е. за 2013 год. В Википедии есть некоторые данные . приятно читать по теме
Но в случае, если вы ищете немного большего разнообразия в своих звездах, я отсылаю вас к диаграмме Герцшпрунга-Рассела как к удобной диаграмме «выходной энергии звезды».
Любая звезда, которая излучает больше энергии, чем наше Солнце (либо из-за того, что она больше, либо из-за того, что горит сильнее, либо из-за того и другого), сдвинет эту обитаемую зону наружу, в то время как все, что излучает меньше энергии (из-за того, что она меньше, или из-за того, что горит холоднее, или из-за того и другого), собирается притянуть этот внешний диапазон к самой звезде. ИСТОЧНИК
С учетом сказанного, есть некоторые особые явления, которые происходят с другими типами звезд, например:
А еще есть то, что происходит в результате смещения в обитаемых зонах:
Это примерно то, что я знаю, и вам придется заняться расчетами и другими звездными телами (такими как газовые гиганты и пояса астероидов), чтобы быть значительно более конкретным, чем это.
Охладите свою планету, уменьшив парниковый эффект.
Вместо того, чтобы перемещать свою планету дальше, чтобы сделать ее более прохладной, отрегулируйте ее атмосферу. Точно так же, как мы все время слышим о глобальном потеплении из-за большего количества парниковых газов (CO2), если вы уменьшите количество парниковых газов, вы получите глобальное похолодание. Без небольшого парникового эффекта планета будет излучать больше падающей на нее солнечной энергии.
https://www.giss.nasa.gov/research/briefs/ma_01/
Эти газы обычно называют «парниковыми газами», потому что они пропускают большую часть поступающего солнечного излучения, которое нагревает поверхность Земли, но предотвращают выход части исходящего теплового излучения в космос, таким образом улавливая часть поверхностной тепловой энергии. энергия. Водяной пар также является основным природным парниковым газом, но его летучесть, т. е. легкое испарение и конденсация в ответ на изменение температуры, усложняет его роль. Увеличение количества атмосферного водяного пара в более теплых условиях усиливает поглощение тепла другими парниковыми газами. С другой стороны, может образоваться больше облаков вследствие увеличения количества водяного пара в атмосфере. Облака могут обеспечивать как положительную, так и отрицательную обратную связь, улавливая исходящее тепловое излучение или увеличивая количество солнечной радиации, отраженной обратно в космос, соответственно. В настоящее время примерно 30% поступающей солнечной радиации отражается обратно в космос облаками, аэрозолями и поверхностью Земли.Без природных парниковых газов средняя температура Земли была бы около 0°F (или -18°C) вместо гораздо более высоких 59°F (15°C ).
Акцент мой. Соответствующими газами будут CO2, метан, оксиды азота и вода.
В качестве альтернативы вы могли бы согреть свою планету, увеличив парниковый эффект . Марс находится дальше от Солнца, чем Земля, но, по-видимому, когда у него была атмосфера, там была жидкая вода — по-видимому, потому, что атмосфера обеспечивала некоторый парниковый эффект, задерживая тепло на поверхности. Я не уверен, насколько жарко вы можете получить с парниковым эффектом, но Венера безумно горячая из-за ее плотной, плотной атмосферы. Если бы вы переместили Венеру на орбиту Нептуна, может быть, это было бы неплохо. Я думаю для вымысла можно было смело это утверждать.
Никто не знает.
Перейти к статье в Википедии «Околозвездная обитаемая зона» https://en.wikipedia.org/wiki/Circumstellar_habitable_zone 1
И посмотрите на таблицу «Оценки границ околозвездной обитаемой зоны Солнечной системы». Обратите внимание на огромные, огромные различия в оценках внутренних и внешних краев обитаемой зоны Солнца и огромные различия в оценках ширины этой зоны.
Таким образом, после этого предварительного исследования вы можете провести столько исследований, сколько захотите, возможно, начав с поиска статей, в которых были опубликованы различные оценки обитаемой зоны Солнца, и изучения методов, используемых для ее оценки.
И вы можете поискать другие обсуждения размера обитаемой зоны Солнца в Интернете.
И вы можете найти другие обсуждения звездных обитаемых зон на этом сайте.
Или, если вы хотите быть консервативным, вы всегда можете использовать самую узкую оценку обитаемой зоны Солнца, сделанную Хартом и др. в 1979 году, скорректируйте его с учетом относительной яркости вашей вымышленной звезды и поместите свою вымышленную планету в эту узкую обитаемую зону.
Конечно, эта зона кажется слишком узкой, чтобы вместить две пригодные для жизни планеты, если исходить из относительных размеров известных планетных орбит, но достаточно большой, чтобы вместить несколько обитаемых планет, если исходить из наименьших известных абсолютных расстояний между орбитами экзопланет.
А с другой стороны, вы можете использовать очень оптимистичную оценку обитаемой зоны, чтобы ваша обитаемая планета находилась как можно дальше от своей звезды. Я думаю, что самая оптимистичная внешняя граница обитаемой зоны в таблице — это граница, сделанная Pierrehumbert & Gaidos в 2011 году.
Средняя температура на Земле составляет 14C/57F . Вода замерзает при 0C/32F. Так что у вас не так много места для игр, если вы хотите, чтобы пресная вода не замерзала. Вы не можете сильно изменить атмосферу, и люди все еще могут ею дышать. Земля не может быть намного дальше от нашего солнца, поскольку все еще поддерживает жизнь, какой мы ее знаем.
пользователь
Александр
JBH
Сонвар