Возможная комбинация звезда + планета + луна? Я пропустил что-нибудь, что делает эту систему крайне нестабильной или вообще невозможной?

Вот что я придумал:

Звезда:

  1. Звезда главной последовательности, примерно аналог Солнца.

  2. Моложе Солнца (скажем, 3-3,5 миллиарда лет)

  3. примерно та же начальная масса, что и у Солнца, но у него было меньше времени, чтобы сжечь массу, поэтому он немного массивнее, чем текущая масса Солнца (1,05 массы Солнца)

  4. также немного горячее, опять же из-за того, что моложе/больше масса/горячее (может быть, более горячая сторона G2, а может быть, это G1).

Планета:

  1. Газовый гигант

  2. Элементный состав, подобный Юпитеру (примерно 74% водорода, 25% гелия, 1% другого по массе)

  3. общая масса 1,5 массы Юпитера

  4. 1.5 Радиус Юпитера

  5. Я считаю, что эта комбинация масса + радиус дает плотность около 550 кг / м ^ 3.

  6. Большая полуось около 1,04 а.е.

  7. Я считаю, что эта большая полуось плюс масса звезды в 1,05 Сола дают период обращения около 378 дней.

  8. Я также считаю, что это помещает планету в наиболее распространенные определения/границы обитаемых зон/зон Златовласки/CHZ/и т. д. для описываемой звезды.

Луна:

  1. Каменистая (металлическая/силикатная) корка

  2. Большая полуось около 4 млн км

  3. Радиус 2142 км

РЕДАКТИРОВАТЬ 4. Масса 6,594e ^ 23 кг (ранее было указано как 6,594e ^ 17 кг)

  1. Я считаю, что эта большая полуось и масса родительской планеты дают время обращения около 42 дней.

  2. Я также считаю, что этот радиус и масса обеспечивают гравитацию, подобную земной (да, я знаю, что для этого требуется ядро, сделанное из ручного волнения, или, по крайней мере, ручное объяснение того, как ядро ​​из осмия / платины оказалось в центре этой луны. ...и таким образом махнули рукой...)

  3. Как бы я ни старался, я никак не могу понять, что такое атмосферное удержание... Я надеюсь, что эта луна сможет удержать земную атмосферу, по крайней мере, на несколько миллионов лет, если не на полный эволюционный цикл. временной диапазон, но ... вау, информация об этом меня смущает ...

Факторы, которые я пытался принять во внимание, и связанные ссылки/статьи/ответы:

Звездное образование, звездная эволюция (взаимоотношения возраст/масса/температура), звездная светимость, главная последовательность, формирование/местоположение газовых гигантов (сформировавшихся за линией промерзания и мигрировавших позже), состав газовых гигантов, плотность и радиус газовых гигантов на основе этих составов (особенно что если газовый гигант с массой более 2 масс Юпитера, скорее всего, будет раздавлен собственной гравитацией примерно до радиуса Юпитера, а не увеличится еще больше), сферы холмов, методы формирования планет земной группы, пределы Роша, магнитосфера и влияние атмосферы на звездные ветры и радиацию, а также обратное воздействие радиации, обнажающей атмосферу, излучение на Луне от газовой планеты-гиганта

https://astronomy.stackexchange.com/questions/8440/максимальная-и-минимальная-газовая-гигантская-ледяная-гигантская-плотность

Может ли обитаемая планета с меньшей гравитацией иметь плотную атмосферу?

Как получить плотную атмосферу с менее чем земной гравитацией?

Сделать планету пригодной для проживания гуманоидов: планета

Обитаемая планета для гуманоидов: звезда

Какая самая маленькая разумная естественная планета или луна с земной гравитацией на поверхности?

Обитаемая среда на большой луне газового гиганта без магнитосферы

Может ли обитаемая луна полагаться на магнитосферу родительской планеты для радиационной защиты?

Насколько маленькой может быть планета, похожая на Землю, при этом реально способная поддерживать человеческую жизнь?

Обитаемый спутник газового гиганта: проработка размеров и расстояний

Естественное превращение газового гиганта в обитаемую луну

Самая маленькая обитаемая планета? (также с учетом плотности)

Какие параметры необходимы для создания правдоподобной звезды в соответствии со спектральной классификацией?

Повышенная яркость звезд

Каково максимальное время обращения моей луны вокруг моей планеты?

Итак, мой вопрос состоит из двух основных частей:

  1. Есть ли что-то, что я должен был учесть, но не сделал, что делает мою систему нестабильной во временном интервале в несколько миллионов лет (предпочтительно несколько миллиардов) или с которой невозможно начать (кроме лунного ядра)?

  2. Предполагая, что я не упустил из виду все применимые аспекты, допустил ли я какие-либо вопиющие математические или концептуальные ошибки? (я пропустил цифру или десятичную дробь, и моя планета на самом деле находится внутри моей звезды? Я полностью неправильно понял концепцию, такую ​​​​как сфера холма или пределы Роша, так что, хотя я пытался принять их во внимание, я совершенно не смог применить его правильно?)

1,5 радиуса Юпитера (всего в 1,5 раза больше массы)? Это в 3,375 раза больше по объему и в 2,25 раза меньше по плотности. Пушистый Юпитер :)
@Alexander Александр Да, я пытался для этого, хотя я не уверен, что мне «должно было» пытаться. Идея заключается в том, что большой радиус создает большой угловой размер, если смотреть с поверхности Луны. Я пытался в какой-то степени основывать его на «известных» экзопланетах и ​​в то же время держать его подальше от странных крайностей в «известных» экзопланетах, которые могут оказаться ошибками в наших способностях их измерить. Но это соотношение радиус/масса/плотность – это именно то, что я не уверен, что понимаю достаточно хорошо, и что вызвало этот вопрос.
Негорячие «пушистые» Юпитеры — это не то, что нам до сих пор удавалось наблюдать, но это не запрещается твердой наукой. Если вам это нужно для вашей истории, это должно быть хорошо.
@Alexander Ответы на этот вопрос, вероятно, будут решающим фактором при окончательных изменениях в системе, прежде чем перейти к истории. 1,0 Радиус Юпитера приемлем, если уж на то пошло, но мне бы хотелось, чтобы он был немного больше, если есть правдоподобное объяснение его увеличения, которое не поджаривает Луну. "никаких твердых наук, которые это запрещают" пока достаточно :)

Ответы (1)

Как вы уже обсуждали с Александром в комментариях, наблюдаемые сверхюпитерианские миры, как правило, начинают уменьшаться в диаметре и расти в средней плотности, как только они превышают примерно +5-10% массы Юпитера, так что ваш Газовый Гигант, возможно, немного занижен. возможно, это могло бы произойти, но мы никогда этого не видели. Возможным механизмом было бы наличие очень горячего, плотного, радиоактивного ядра с толстой атмосферой из чистого водорода/гелия, которая остается высокоактивной и плавучей благодаря конвективным потокам, вызванным нагреванием нижних слоев, не устойчивым в течение геологического времени, но ничто и никогда не бывает. В настоящее время средняя плотность составляет 589 кгм -3 , и она находится далеко за пределами своего звездного предела Роша, составляющего примерно 2 250 000 км, так что все должно быть в порядке. Планета имеет холмистую сферу размером примерно 1,2x10 10 .км или почти ровно 80 а.е., так что он обязательно захватит рассматриваемую луну.

Луна действительно сейчас тяжелая, я провел расчет средней плотности с новыми числами и получил 16,018 гсм -3 . По-видимому, гравитация на поверхности будет равна 0,97, как раз там, где вы хотите. Предлагаемая орбита Луны находится в пределах Сферы холма газового гиганта , поэтому она должна находиться на стабильной орбите и далеко за пределами своего предела Роша в 85000 км, поэтому сама Луна должна быть достаточно стабильной.

Расчеты радиуса Роша были выполнены с помощью формулы Excel на этой странице .

Короче говоря, это должна быть стабильная система, но есть что-то странное с расчетом поверхностной гравитации для Луны, что я не могу понять.

Спасибо. Я снова просмотрел свои числа и, кажется, нашел десятичную дробь, которую пропустил ранее (думаю, как-то сместился примерно на 6 знаков после запятой). Я соответствующим образом отредактировал массу Луны. Так лучше получается?
@Dalila Это, безусловно, плотность ядра handwavium. Я снова запущу весь ответ, и мы посмотрим, что мы получим.
Я ожидаю, что плотность ядра будет примерно в 3 раза выше, чем у Земли (чуть более 16000 кг/м^3, если я правильно рассчитала на этот раз, вполне возможно, что я снова напортачил), хотя и недостаточно плотная, чтобы быть твердый мрамор из чистого осмия в космосе ... хотя «ядро» твердого мрамора из чистого осмия с похожими на землю внешними слоями - это как раз та плотность, которую я пытался получить ...
@Dalila Так что, видимо, я как-то ошибся с первым числом силы тяжести на поверхности, хотя все остальное, использующее это число, по-прежнему проверяется так же, как и раньше, и я использую все те же калькуляторы. В любом случае, взгляните на новые результаты, и я думаю, что я связал все калькуляторы, которые я использовал, данные, которые я вводил, были взяты прямо из Википедии.
На том сайте, на который вы ссылались для расчета гравитации, я думаю, вы ввели радиус в км, а не в метрах. Я указал км в своем вопросе, но сайт использует метры в своих расчетах. Это проверяется?
@Dalila Да, точно, я запутался между калькуляторами плотности и гравитации, в плотности можно изменить единицы измерения, но не для гравитации, все исправлено. Теперь это должно охватывать все основания, я думаю.
Да, именно из-за этих путаниц я и задал этот вопрос, чтобы увидеть, сколько раз я сам себя путал на этом пути, и все исправить. Большое спасибо за помощь и ответ, это именно то, на что я надеялся.