Как заставить работать Землю с 27 солнцами [дубликат]

Жизнеспособность многих солнц

Это первая из ветки связанных сообщений о гипотетической альтернативной вселенной/Плане Света.

Другие посты из этой темы здесь:

Как заставить работать Землю с 27 солнцами, попытка вторая: орбитальная стабильность

(Будет обновляться по мере поступления запросов.)

У меня есть гелиоцентрическая звездная система с 27 звездами, масса которых варьируется от голубых гигантов до белых карликов. Есть также несколько звезд главной последовательности, добавленных для хорошей меры. Я также хочу, чтобы планета, похожая на Землю, существовала в этой системе около 7 миллиардов лет. Он должен вращаться вокруг одной из звезд, а не всех. Звезды могут вращаться вокруг друг друга в концентрических кольцах или в двойных системах. Вы можете изменить порядок этих солнц — сделать их любого размера/типа/расстояния/орбиты, которые вам нравятся, — главное, чтобы их было 27. Я не хочу никаких черных дыр.

Они должны быть на расстоянии 1 световая минута-5 световых дней. Они также должны находиться на совершенно стабильном орбитальном расположении.

Планета должна иметь кислородную атмосферу и должна быть твердой. (не газообразная планета. Твердое ядро, расплавленная мантия и твердая кора. Орбиты должны быть долговременно стабильными, а система **должна иметь указанное количество солнц. Должен быть по крайней мере один белый карлик и по крайней мере один гигантский синий Предположите для всех намерений и целей, что солнца будут жить в течение обычной продолжительности жизни.

МОЙ ВОПРОС:

Как это возможно? Управляйте солнцами, планетами, орбитами, расположением орбит, формами орбит, временем, расстояниями, типами солнца, гравитацией, размером планеты, гравитацией планеты, даже гравитацией Вселенной, а также добавляйте/убирайте луны по мере необходимости. Я не знаю, как расположить звезды и эту планету таким образом, чтобы добиться долговременной стабильности, к которой я стремлюсь. Можно ли их упорядочить стабильным образом, а если нет, то что нужно изменить, чтобы сделать их стабильными?


Краткое примечание:

Пожалуйста, ОЧЕНЬ научно обоснованные ответы. Handwavium/unobtanium/it's magic ответы НЕ приемлемы. Не стесняйтесь добавлять / удалять любые планеты поблизости и делать то же самое с лунами: до тех пор, пока я получаю свою ключевую планету. Я бы предпочел иметь хотя бы 1 луну, но ничего страшного, если у меня ее не будет. Планета будет довольно белой/отражающей и будет иметь много озона, чтобы защитить ее от всего солнечного излучения, а также уникальное магнитное поле.

Дополнительная информация:

Не беспокойтесь:

О температурах. Пусть планета жарится. Мне просто нужна орбитальная стабильность.

Магниты: это будет оставлено для более позднего поста, но предположим, что у планеты есть сверхмощное магнитное поле, защищающее ее от излучения всех 27 солнц.

Гравитация: манипулируйте по своему усмотрению (не усиливая гравитацию). Но вы можете (ТОЛЬКО ЕСЛИ ВЫ ДОЛЖНЫ ЗАСТАВИТЬ ЭТУ СИСТЕМУ РАБОТАТЬ) ослабить гравитацию В ДО пяти раз.

Черные дыры: просто предположим, что их нет. Ничего не добавляйте. Никаких черных дыр, и точка.

Пожалуйста:

Если вы голосуете против / VTC, пожалуйста, оставьте комментарий относительно

  • почему

и

  • как именно исправить

И спасибо Песочнице за помощь.

Окончательное редактирование

Примечание для близких избирателей/модников: я хотел бы, чтобы это было закрыто как дубликат « Как заставить Землю работать с 27 солнцами, попытка вторая: орбитальная стабильность », поскольку вопрос переделан и на него дан ответ, поэтому любой, кто посещает эту страницу, быть перенаправлены на вопрос с полным ответом.

Учитывая, что проблема с тремя телами в основном неразрешима, я не знаю о проблеме с 27 телами ... Очень интересно посмотреть, есть ли у кого-нибудь хороший научный ответ на этот вопрос.
Не ответ, и я понятия не имею, возможно ли это, и нет способа проверить это, но я представляю себе некую модель атома, в которой все ваши звезды сгруппированы вместе, а планета находится далеко за пределами объединенной орбиты. масса. Можно начать с самой массивной звезды в центре, а вокруг нее будут вращаться более мелкие звезды, как планеты в Солнечной системе. а за пределами этой системы находится планета, вращающаяся вокруг всего этого беспорядка. Возможно, это должно быть довольно далеко.
Похоже, вы редактировали с единственной целью аннулировать уже опубликованные ответы. Обычно это «настоятельно не рекомендуется» в сети Stack Exchange и может привести к отрицательным отзывам, отмене редактирования и т. д.
@Молот: Спасибо. Как улучшить свой вопрос, не аннулируя текущие ответы? Я понял, что часть моих ограничений была необоснованной.
Если гравитация ослабевает, система становится больше. Вы не сможете сдержать его за пять световых дней. Также обратите внимание, что, учитывая задействованные энергии, планета испарится за секунды, самое большее часы.
Кстати: я люблю такие вопросы. Это очень веселое астрофизическое упражнение. Даже когда сценарии невозможны с научной точки зрения, подобные вопросы очень хороши.
Иногда единственный способ - принять ответы, говорящие «Не может быть», и задать новый, начиная с «Благодаря ответам на [ссылка на вопрос] я задаю аналогичный вопрос с исправленными ограничениями».
@Molot: Спасибо за совет; это то, что я буду делать здесь. Мне не приходило в голову сделать это, и я все равно думал сделать из этого сериал.
@ Анонимно, даже если вы последуете совету Молота, имейте в виду, что независимо от того, насколько сильно вы изменяете физику, требования к вашей установке не будут удовлетворяться с помощью науки. Если вы ослабите гравитацию, система станет больше. Сделайте его сильнее, и звездам потребуется меньше массы, чтобы превратиться в Нову. В конечном итоге вам нужно будет изменить такие вещи, как скорость света, состав атомов... В конце концов, вы получите вселенную, которая совсем не похожа на нашу.
@ Ренан, хотя я не упоминал об этом здесь. . . в песочнице я заметил, что есть разные типы света, такие как «тяжелый» и «быстрый» свет. Думаю, мне придется включить их. Я пытался учесть это в более позднем потоке, но кажется, что это будет единственное решение.
@ Анонимно актуально: worldbuilding.stackexchange.com/a/47408/21222
Я думаю, что первое, что нужно сделать, это провести гораздо больше фундаментальных исследований по звездной эволюции . Время жизни очень тесно связано с массой. Формирование некоторых из этих объектов может дестабилизировать орбитальную систему, даже если это возможно. Есть небольшой шанс, что может сформироваться система с большим количеством коричневых карликов, хотя 27 мне кажется слишком большим числом.
Анонимно - может быть полезно задать новый вопрос, описывающий, какого эффекта вы хотите достичь, и какая возможная астрономическая конфигурация может вам это дать. Я предполагаю, что желаемый конечный результат - это что-то вроде планеты, похожей на Землю, с 27 солнцами (или подобными солнцу объектами) в небе, вероятно, с определенными цветами - может быть, что-то еще более конкретное? Вполне возможно, что это достижимо, просто не так, как вы здесь изложили...
Я не уверен, что это полезно, но: Почему вы пытаетесь это сделать? Это похоже на проблему xy. Зачем тебе 27 солнц? Если это просто сделать эту систему уникальной/запоминающейся, есть и другие способы сделать это.
Не хочу быть удручающим, но даже с самыми маленькими звездами, не будет ли Земля все еще жариться во фритюре? И определение гравитации тоже было бы кошмаром.
Это то, с чем вы можете поиграть в Universe Sandbox (и быстро понять, что это не сработает).
Быстрая заметка, чтобы привлечь ваше внимание. Пожалуйста, смотрите ответ, который я разместил ниже. Вы обнаружите, что эта установка действительно возможна (хотя требует, чтобы все было размещено в нужном месте). Идея, благодаря которой это работает, основана на этом сообщении в блоге: planetplanet.net/2018/03/21/asimov-kalgash-take2 .
Да, Шон Рэймонд нашел способ, как странная солнечная система будет иметь десятки звезд и оставаться соболиной. См. его пост от вчера, суббота 13, 2018.
@ValerioPastore Я понимаю вашу озабоченность. Вот почему я задал второй вопрос в серии, используя «Полную магию», но также и немного науки, чтобы полностью построить систему. И сценарий вовсе не нереальный: он решался во втором вопросе. Научно обоснованные могут применяться даже к вещам, которые «невозможны».

Ответы (5)

Как это возможно?

Не будет по целому ряду причин.

Чтобы звезды сосуществовали в такой системе, они должны были бы располагаться так же, как планеты в нашей Солнечной системе. Они не могут иметь общие орбиты — две планеты, находящиеся на одной орбите даже в лагранжевых точках, не стабильны в течение геологического времени. Но пять световых дней — это слишком мало. Рассмотрим Стрелец A* и звезды, вращающиеся вокруг него. Их нет даже десятка. Апоцентр S2 (самое дальнее расстояние от родительского тела) находится примерно в пяти световых днях от центральной черной дыры.

Стрелец А*

В начале нашей Солнечной системы Земля и Тейя делили орбиту на несколько миллионов лет. В итоге они столкнулись, что привело к разрушению Тейи. Осколки от удара стали нашей Луной.

Что касается звезд, более крупные могут выбрасывать более мелкие из системы под действием гравитационной рогатки. Но все равно будет много столкновений. Если бы такое воздействие произошло с участием звезд, произошло бы слияние звезд. Учитывая количество вовлеченных звезд и масс (вы сказали, голубых гигантов), это может привести к образованию сверхгигантов, которые в конечном итоге погаснут в виде сверхновых не более чем через тридцать миллионов лет . Это очень энергичные события :

Какими бы большими вы ни считали сверхновые, они больше.

Вот вопрос, чтобы дать вам представление о масштабе:

Что из следующего будет ярче с точки зрения количества энергии, поступающей на сетчатку:

  • Сверхновая, видимая так же далеко, как Солнце от Земли, или

  • Взрыв водородной бомбы, прижатой к вашему глазному яблоку?

Применяя эмпирическое правило физиков, можно предположить, что сверхновая ярче. И действительно, это... на девять порядков .

Девять порядков означает, что в миллиард раз больше. Каждый раз, когда вы удваиваете расстояние, выход энергии делится на четыре части, но... на расстоянии пяти световых дней - примерно 865 а . И это только одна сверхновая.

В конце концов, эта установка очень быстро испарит планету. Просто говорю.

Отредактировано, чтобы ослабить ограничения. надеюсь, это поможет
Также предположим, что сверхновые не появятся еще несколько миллиардов лет. Я знаю, я знаю, это невозможно, но мы говорим о гипотетически необычайно долгоживущих звездах. Просто представь, что я направляю в них лишний водород.
@ Аноним, если вы закачаете в них дополнительный водород, вы просто заставите их быстрее превратиться в сверхновые. В общем, чем массивнее звезда, тем короче ее жизнь. Кроме того, увеличение расстояния, которое вы сделали при редактировании вопроса, незначительно, учитывая задействованную энергию. Извините, но нет научно обоснованного сценария, при котором это могло бы произойти. Если вы хотите работать с этим миром, который вы создаете — пишете ли вы книгу, делаете ли игру, проводите сеанс настольной ролевой игры — единственный способ объяснить это — магия.
Спасибо за совет. Я собираюсь принять этот ответ, а затем начать новый вопрос в этой серии в обновленной версии этого поста.
Я был бы признателен, если бы вы присоединились к новой песочнице (Secespitus скоро опубликует новую) для «Жизнеспособности многих солнц (дубль 2)».
@Anonymous Я помогу, чем смогу.
@Renan Просто любопытно ... Если бы у вас была возможность создать систему и установить звезды на очень точные орбиты, вместо того, чтобы все было случайным, есть ли способ приблизиться к желаемому?
@ AndyD273 нет. Дело не в расположении звезд, а в том, что слишком много вещей на слишком маленьком пространстве.
  1. планета, похожая на Землю, не может существовать в той же солнечной системе, что и 27 звезд, включая хотя бы одного голубого гиганта и хотя бы одного белого карлика, в течение семи миллиардов лет.

    По одной причине, Земле около 4 600 000 000 лет, и в атмосфере не было достаточного количества кислорода, чтобы люди могли жить там более половины этого времени. Так что, я думаю, вы имеете в виду, что планета станет пригодной для жизни людей после того, как жизнь на ней будет развиваться в течение нескольких миллиардов лет, и она все еще будет пригодна для жизни в возрасте семи миллиардов лет.

    Звезды главной последовательности в конечном итоге становятся красными гигантами, значительно увеличивая свою светимость и поглощая свои внутренние планеты, а затем становятся белыми карликами, нейтронными звездами или звездными черными дырами. При превращении в белые карлики, нейтронные звезды или звездные черные дыры звезды теряют значительную часть своей массы.

    В лучшем случае это включает в себя оболочки из газа и плазмы, расширяющиеся от этих звезд с огромной скоростью. Легко поверить, что это может привести к опустошению каждой планеты в системе, когда они будут поражены этими оболочками из расширяющейся материи.

    В худшем случае одна из звезд становится новой или даже сверхновой. Любой из них стерилизовал бы жизнь на любых планетах, а сверхновая звезда испарила бы эти планеты.

    Срок жизни голубого гиганта на главной последовательности составляет всего десятки миллионов лет.

    Таким образом, ваша Солнечная система могла бы существовать не семь миллиардов лет, а лишь примерно в 0,001–0,01 раза дольше.

    Таким образом, единственный возможный способ для вашей Солнечной системы существовать и иметь в ней одну или несколько обитаемых планет (и, следовательно, возрастом в миллиарды лет) — это собрать ее сверхразвитыми инопланетянами из ранее существовавших звезд и планет. И только если им было все равно, как долго планеты остаются пригодными для жизни.

  2. Солнечная система с 27 звездами, вероятно, не будет стабильной в течение семи миллиардов лет. Звездные системы с одной звездой или с двумя звездами очень распространены. Звездные системы с тремя и более звездами составляют меньшинство.

    множественные звездные системы со стабильными орбитами, которые могут существовать в течение миллиардов лет, являются иерархическими, при этом внешние звезды вращаются на расстояниях, в несколько раз превышающих расстояния, на которых обращаются внутренние звезды.

    Например, две звезды могут вращаться друг вокруг друга на расстоянии 0,10 а.е., две другие звезды могут вращаться друг вокруг друга на расстоянии 0,12 а.е., а две пары могут вращаться друг вокруг друга на расстоянии от 13,1 до 15,4 а.е.

    По-видимому, известны две семеричные системы (семь звезд): Ню Скорпиона и Ар Кассиопеи .

    Существует сайт под названием PlanetPlanet , на котором, среди прочего, много обсуждений вымышленных и воображаемых звездных систем.

    В последнем разделе о солнечной системе есть посты, посвященные проектированию воображаемых солнечных систем с наибольшим количеством звезд и наиболее пригодных для жизни (для людей) планет.

    Они ведут к посту № 6 « Система со многими звездами », включающей воображаемую звездную систему с 16 звездами и от 384 до 576 обитаемых планет в обитаемых зонах 16 звезд (от 24 до 36 обитаемых планет на каждую звезду).

    А в следующем посте « Самая большая трагедия в истории Вселенной » описывается, как эта солнечная система распадется в течение миллиарда лет и большая часть пригодных для жизни планет будет уничтожена.

    Я думаю, это ясно показывает, что 27-звездную систему постигнет еще более быстрая участь.

Таким образом, суперпродвинутые инопланетяне не стали бы собирать вашу 27-звездную систему и размещать в ней уже пригодные для жизни и носящие жизнь планеты, если бы они хотели, чтобы эти несущие жизнь планеты имели долгую будущую историю. Возможно, сверхпродвинутые инопланетяне построят такую ​​звездную систему, чтобы проверить, сможет ли разумная жизнь на некоторых планетах развиваться достаточно быстро, чтобы предсказать катастрофу и суметь избежать этой катастрофы. Я могу представить, как ваша солнечная система создается как пари между двумя скучающими богоподобными существами.

Даже если бы вам удалось устроить эту систему искусственно, она все равно стала бы неустойчивой быстрее, чем могла бы развиться жизнь на планете.
@Renan Возможно, сверхпродвинутые инопланетяне, которые перемещают 27 звезд, чтобы сформировать солнечную систему, которая никогда не могла бы сформироваться естественным путем, также переместят планеты возрастом в миллиарды лет, на которых уже есть развитая жизнь, в эту искусственную солнечную систему, как я сказал в своем последнем абзаце. Или сверхпродвинутые инопланетяне могут терраформировать кучу планет в искусственной солнечной системе и заселить их продвинутыми формами жизни из других солнечных систем.
Я считаю, что время между размещением планеты там и необратимой катастрофой будет варьироваться от часов до дней. Как только у меня появится возможность, я переустановлю Universe Sandbox 2 на свой компьютер и настрою эту систему. Я полагаю, что в первую неделю мы увидим, как некоторые звезды вылетят из системы, что изменит все первоначальные орбиты. В первый год мы должны увидеть новую.
Спасибо за ссылки на мой блог (planetplanet.net)! Но обратите внимание, что на самом деле есть способ заставить эту систему работать, поместив кольца звезд вокруг очень массивной черной дыры, как в этом посте: planetplanet.net/2018/03/21/asimov-kalgash-take2 . Я написал полный ответ, но боюсь, что люди уже разочаровались в том, что это возможно, когда это не так.

Эти ограничения настолько агрессивны, что кажутся смешными:

27 гравитационных колодцев на орбите, достаточно стабильной, чтобы просуществовать 7 миллиардов лет, но достаточно близко друг к другу, чтобы планета могла вращаться вокруг них всех; и иметь планету на орбите с очень небольшой изменчивостью температуры, так что она может быть похожа на Землю.

Самый научный ответ — переосмыслить свои ограничения.

Вы могли бы иметь гелиоцентрическую солнечную систему с планетой, похожей на Землю, но это почти наверняка означает, что звезды должны быть настолько близко, чтобы они скручивались друг с другом задолго до того, как истечет 7 миллиардов лет.

Я имел в виду, что планета вращается вокруг ОДНОГО ИЗ солнц. Спасибо, что указали. я отредактирую выше
Даже в этом случае BigK прав, звезды достаточно близко, чтобы их можно было увидеть как солнца, разрушат орбитальную стабильность вашей планеты и, вероятно, поджарят ее.
@ Молот в пять световых дней, нет - в три световых дня, и Солнце должно быть таким же ярким, как полная Луна на Земле ( конечно , намного меньше). Достаточно для чтения, но не более. Восемь световых часов от звезды G0, и планета замерзнет, ​​как Плутон.

В отличие от других ответов, ваша установка возможна (по крайней мере, в большинстве ее частей). И прежде чем вы подумаете, что я сошел с ума, я упомяну, что я астрофизик, занимающийся небесной механикой и формированием планет. (например, см. мой сайт здесь ).

Позволь мне объяснить.

Начнем с планет, вращающихся вокруг звезды. В таких системах, как Солнечная система, каждая планета имеет свою собственную орбиту, и последовательные орбиты не могут быть слишком близкими друг к другу, иначе система станет нестабильной (подробности здесь ).

В некоторых ситуациях две планеты могут находиться на одной орбите. Это называется коорбитальной установкой, и наиболее распространенная из них имеет две планеты в их общих точках Лагранда 4/5 (см. здесь ).

Это может пойти дальше. Кольца планет, которые расположены на равном расстоянии друг от друга, стабильны в течение длительного времени, если они правильно настроены (подробности здесь ). Это выглядит так:

изображение из этого сообщения в блоге: https://planetplanet.net/2017/05/03/the-ultimate-engineered-solar-system/

На расстоянии 1 а.е. вокруг звезды, подобной Солнцу, вращаются 42 планеты с массой Земли. Я очень скептически отнесся к этой идее, поэтому я провел симуляции на миллиард лет (конечно, в компьютерном времени), и они абсолютно стабильны. Есть некоторые ограничения: планеты должны быть одинаковой массы (в пределах данного кольца) и равномерно распределены.

Чтобы адаптировать это к вашей многозвездной системе, нам нужно добавить 3 ингредиента: 1. Нам нужно сделать звезды похожими на «планеты», включив в центр что-то гораздо более массивное, чем они; и 2. Если вам нужны разные типы звезд, вам понадобится несколько колец; и 3. Ваша планета также может вращаться вокруг массивного объекта, такого как астероид, относительно «планет» звезд.

Оказывается, я уже сделал вашу настройку (в значительной степени) в недавнем сообщении в блоге . В центр я поместил сверхмассивную черную дыру. Затем я наложил кольца звезд, аналогичные кольцу планет на изображении выше. Вот как выглядела система, которую я построил, которая была наиболее похожа на вашу установку:

из этого сообщения в блоге: https://planetplanet.net/2018/03/21/asimov-kalgash-take2/

Моя цель состояла в том, чтобы держать планету в постоянном полумраке (как в рассказе Азимова «Сумрачный налет»). Таким образом, детали отличаются от вашей идеи, но смысл тот же.

Итак, вот как это настроить. Вставьте в центр черную дыру массой в 1 миллион солнечных. Возьмите столько звезд, сколько хотите, но убедитесь, что их не менее 7 каждого типа. Сделайте кольцо из каждого набора звезд, с последовательными кольцами, разнесенными на достаточное расстояние, чтобы сохранить стабильность (см. здесь ). Бросьте туда свою планету на ее собственной орбите, между кольцами или внутри/снаружи колец. Или планета может вращаться вокруг одной из звезд в одном из колец, если хотите.

И бум, вот! Небесная механика может прекрасно работать, если вы правильно ее настроите. Конечно, такая система была бы склонна к поломке при каких-либо значительных возмущениях. Но, оставленный сам по себе, он полностью стабилен — повторюсь, я проверил с помощью симуляций N-тел.

«Никаких черных дыр, и точка». Есть ли способ сделать это без черной дыры?
Ой, я пропустил часть без черных дыр. Посмотрим - это погранично. Если вы поместите очень массивную звезду (скажем, звезду O массой 50 солнечных) в центр, вы можете получить едва стабильные кольца крошечных красных звезд (8% массы Солнца) с семью звездами на кольцо. Но вы не можете подняться еще выше в звездной массе, не прыгнув к смехотворно массивной звезде, которая может быть только черной дырой.
Спасибо за информацию. Как я уже говорил выше, я изменяю вопрос, чтобы опубликовать его в новой песочнице (надеюсь, он скоро будет опубликован). Буду признателен за ваши отзывы. Не стесняйтесь отвечать на него, как только он будет опубликован на главной странице.
Учитывая, что Солнечная система движется в галактике, это не так: «Конечно, такая система будет склонна к разрушению, если произойдут какие-либо значительные возмущения». никогда не давал? Ваша высокосимметричная версия, кажется, работает только в пустой вселенной.
SK19 -- нет, не все так уж и хрупко. Типичные встречи между звездами происходят достаточно далеко, чтобы внешние возмущения не вызывали явного беспокойства. Например, в Солнечной системе, вероятно, никогда не было другой звезды в пределах нескольких сотен астрономических единиц, и такое расстояние не дестабилизировало бы кольца.

Не произойдет.

27 звезд различной массы от голубых гигантов до белых карликов. Есть также несколько звезд главной последовательности, добавленных для хорошей меры. Я также хочу, чтобы планета, похожая на Землю, существовала в этой системе около 7 миллиардов лет.

Вот именно — голубые гиганты не живут семь миллиардов лет . Чтобы иметь светимость B или A, они должны сжигать топливо как сумасшедшие, а они недолговечны.

Вы можете попытаться нацелиться на семь миллионов , и эта часть сработает (тогда есть и другие трудности, как указывали другие).