Может ли быть звезда, где люди могли бы выжить в течение короткого времени?

«Интегральные деревья» Нивена имеют именно эту предпосылку. У него есть несколько неправдоподобно безвредное газовое кольцо вокруг звезды, вытянутое из атмосферы удобного газового гиганта, который находится слишком близко к своей родительской звезде, чтобы полностью сохранить свою атмосферу.

Может ли такая среда действительно существовать?

Почти наверняка нет. Основная проблема заключается в том, что когда вы находитесь достаточно близко к звезде, чтобы извлечь выгоду из таких вещей, как жидкая вода, вы также достаточно близко, чтобы ультрафиолетовое и другое ионизирующее излучение расщепляли химические вещества в атмосфере на радикалы, а солнечные лучи ветер и радиационное давление либо сдувают их, либо сводят с орбиты к солнцу. Достаточно плотное кольцо просто не сможет сформироваться.

Бонусные баллы, если мы можем безопасно смотреть на звезду невооруженным глазом, и супербонусные баллы, если она действительно может занимать значительную дугу «неба».

Если звезда достаточно слаба, чтобы на нее можно было смотреть невооруженным глазом, она может быть не в состоянии делать полезные вещи, такие как сохранение жидкости в жидком состоянии или управление фотосинтезом.

Ближе всего к этому в реальной жизни, вероятно, был бы коричневый карлик. Технически они не звезды (они классифицируются как субзвездные объекты, что-то среднее между большой планетой и маленькой звездой), но в начале своей жизни они синтезируют водород (в основном дейтерий) и некоторые из крупнейших сплавов лития.

Плюсы:

• Они излучают свет в основном в инфракрасном спектре, хотя некоторые испускают рентгеновские лучи.
• Со временем они остывают и в конечном итоге достигают температуры, при которой может выжить человек.
• Вы можете безопасно посмотреть на него и подойти достаточно близко, не сгорая (при условии, что он больше не подвергается ядерному синтезу и не излучает рентгеновские лучи).
• Предполагается, что они полностью конвективны, поэтому, если коричневый карлик содержит пригодные для дыхания количества кислорода, он не будет захвачен ядром из-за гравитации.

Минусы:

• "Поверхностная" гравитация свыше 20G.
• Как и в случае с любой другой планетой, любое вращающееся вокруг газовое облако, достаточно плотное для дыхания, рассеется, и если вы спуститесь достаточно глубоко в коричневый карлик, чтобы создать пригодную для дыхания атмосферу, гравитация убьет вас.

Давайте посмотрим, как это возможно:

Облака Кордылевского в точках L4 или L5

В пустом пространстве между любыми двумя массивными объектами, вращающимися вокруг друг друга, существуют естественные седла.

Эти седловидные области могут задерживать пыль.

Но смогут ли они удержать атмосферу в 101,1 кПа при 300 градусах Кельвина?

Средняя скорость газа -

Средняя скорость$O_2$в$300^{o} K$является$v = [\sqrt{{3 k_b T} \over {m}}]$где Т = 300К,$k_b$ $\approx 1.38 \times 10^{-23}$ $J \over K$и$m = 9.64 \times 10^{-25}$кг.

Подставляя значения, около 110$m \over s$

Скорость в произвольной точке L4/L5 -

Уравнение здесь${v \over R} = {V \over c}(1 + {m \over M})$. v - скорость газа (110$m \over s$),$R \approx c (sin (60))$, c — расстояние между звездой и газовым гигантом, V — орбитальная скорость газового гиганта вокруг звезды.$V = \sqrt{{GM} \over c}$для круговых орбит. И$m \over M$отношение масс газового гиганта и звезды.

Если вы манипулируете уравнением${v \over R} {c \over V}$должно быть$\ge 1$для любого$m \over M$значение должно быть действительным.

Я попробовал несколько солнечных масс M и радиусов c. Я нашел одно совпадение, в котором первичный элемент массы Юпитера (M) вращается вокруг$1 \over 3$Масса спутника Юпитера (м) составляет 10 000 астрономических единиц.

Я думаю, что это было бы довольно большое газовое облако между двумя, которые находились в процессе слияния. Возможно, система совсем новая, а вторая планета — недавний захват.

Радиационное давление

Возможно, звезда излучает достаточно радиационного давления, чтобы вытолкнуть облако с давлением 101 кПа.

Уравнение для радиационного давления:$P = {{4 \sigma} \over {3c}}T^4$, где$\sigma \approx 5.67 \times 10^{-8}$, c — скорость света, P — 101,1 кПа, T — температура (пока неизвестна).

Подключив все это, я получаю температуру 141 000 Кельвинов для звезды, создающую радиационное давление 101,1 кПа. Это разумная стоимость? Судя по этому списку , есть.

Однако вам понадобится еще неизвестный науке буферный газ, температура которого составляет 141 тысячу градусов на горячей стороне и температуру 300 градусов К (26 °С) на холодной стороне.

Сила тяжести

Горячая зона должна быть достаточно глубоко в гравитационном колодце звезды, чтобы газ мог быть захвачен. Он бы упал, если бы радиационное давление не удерживало его.