Обитаемые зоны вокруг других звезд

У меня вопрос по измерению границ обитаемых зон на других планетах.

Можно ли предположить, что если обитаемая зона Солнца начинается на расстоянии р 0 и его светимость л 0 , мы можем вычислить любую другую звезду со светимостью л внутренняя граница обитаемой зоны как

р "=" р 0 л л 0
?

Формула была получена из

Ф "=" л 4 π р 2
где Ф это поток, р это расстояние до звезды. Я предполагаю, что Поток на границе должен оставаться таким же, как и в Солнечной системе, таким образом Ф 1 "=" Ф 2 ;

Если бы это были неверные предположения, я хотел бы знать, что мне не хватает.

Спасибо!

Я не вижу в этом проблемы, и Википедия подразумевает, что вы правы.

Ответы (2)

Это выглядит хорошо, НО действительно внимательно прочитайте страницы Википедии по теме обитаемых зон, чтобы увидеть все сложности, связанные с выводом того, где вокруг звезды условия могут быть «обитаемыми». Кроме того, я рекомендую, если вы серьезно относитесь к этому расчету, прочитать короткую статью Kane & Gelino (2012) и посетить сопутствующую галерею Habitable Zone .

Формула, которую вы имеете, дает разумную базовую линию и оценку, но, вероятно, ее не следует экстраполировать слишком далеко от солнечных звезд.

Осложнения включают:

Вы хотите, чтобы ваша обитаемая зона была обитаемой в течение определенного периода времени? Массивные звезды быстро меняют свою светимость.

Вы предполагаете круговую орбиту, но орбиты планет могут быть эллиптическими.

В вашем расчете предполагается, что ваша планета имеет такую ​​же атмосферу (и, следовательно, гравитацию и т. д.), что и Земля. Разная атмосфера приводит к разной температуре поверхности. У звезд с низкой металличностью будут планеты без углекислого газа! Существуют также внешние факторы, связанные со звездной магнитной активностью, которые могут резко влиять на атмосферу (и сделали это в нашей Солнечной системе); это означает, что звезды разного типа и возраста могли изменить обитаемые зоны.

У очень маленьких звезд были бы очень близкие обитаемые зоны, но тогда приливные эффекты могли бы быть очень важными.

И очень массивные звезды, и звезды с малой массой (особенно молодые) могут иметь сильные поля ультрафиолетового излучения, которые могут препятствовать возникновению жизни (в том виде, в каком мы ее знаем).

Расчет предполагает, что все необходимое тепло исходит от звезды. Но это также могло произойти из-за радиоактивного распада горных пород или приливного нагрева в случае луны, вращающейся вокруг более крупной планеты (вспомните Ио, Европу).

Да, я знаю, что делаю серьезные предположения, что жизнь на другой звезде будет похожа на нашу или будет точной, но в остальном я думаю, что расчеты становятся все более изощренными. Что касается массивных звезд, то я думаю, что спектральные классы O, B, A следует исключить вообще из-за их короткого времени жизни. Что касается эксцентриситета орбит, мне как бы нужно изучить это отдельно. Спасибо за статьи!

Позвольте мне видеть, если я понимаю вывод.

Ф "=" л 4 π р 2
становится
Ф "=" л 4 π р 2
и
Ф  другая звезда "=" л  другая звезда 4 π р  другая звезда 2
и поэтому установка их равными средствами
л 4 π р 2 "=" л  другая звезда 4 π р  другая звезда 2
и
л р 2 "=" л  другая звезда р  другая звезда 2
Мы перестраиваемся, чтобы получить
р  другая звезда р 2 "=" л  другая звезда л
р  другая звезда р "=" л  другая звезда л
какое у вас уравнение
р  другая звезда "=" р л  другая звезда л
Таким образом, вывод, кажется, проверяется математически.


Логично, что у вас тоже все в порядке. Вполне логично, что световой поток должен быть одинаковым в обоих случаях, и Википедия дважды с вами согласна, здесь :

Находится ли тело в околозвездной обитаемой зоне своей звезды-хозяина, зависит от радиуса орбиты планеты (для естественных спутников - орбиты планеты-хозяина), массы самого тела и потока излучения звезды-хозяина.

и здесь

Астрономы используют звездный поток и закон обратных квадратов, чтобы экстраполировать модели околозвездной обитаемой зоны, созданные для Солнечной системы, на другие звезды.

Я думаю, ты в порядке.