Жизнь на планете-изгое

Я представляю особую экосистему на планете-изгое (планете, которая блуждает по космосу, не вращаясь вокруг звезды или другого небесного объекта), но мне понадобится ваша помощь, чтобы заполнить пробелы и понять, возможен ли такой мир.

Представьте газовый гигант размером с Юпитер: назовем его Эребус.
Вокруг Эреба будет вращаться несколько лун.
Один из них будет размером с Марс и будет иметь плотную атмосферу, удерживающую тепло внутри. Луна была бы пригодна для жизни благодаря захваченному теплу, водным ресурсам и другим элементам, которые позволяют создавать органические вещи. Имя луны будет Лира.

Жизнь могла бы быть возможна и могла бы длиться даже дольше, чем если бы Лира вращалась вокруг основной звезды, потому что звезда однажды «умрет» (оставив планету замерзать). Но жизнь продлится дольше на спутнике, который вращается вокруг планеты-изгоя: Эреб нагревает Лиру, потому что его приливные силы медленно (и относительно) растягивают Лиру, заставляя ее производить тепло. Это «производство тепла» не иссякнет, потому что сила, вызывающая растяжение Лиры, — гравитация. Итак, благодаря составу Лиры и приливным силам Эреба: жизнь возможна, но... мы упускаем одну вещь. Нам не хватает света во всем этом.

Пока Эреб бродит по галактике: Лира озаряется звездным светом. Но этого недостаточно, чтобы вызвать фотосинтез или зрение, и не позволит возникнуть сложному биоразнообразию. Вот почему я подумал, что Эреб может быть источником света. Вначале я думал, что Эреб мог быть коричневым карликом, который медленно излучает свет. Но коричневый карлик не вечен.

Вот почему мне нужна ваша помощь:
может ли Эребус излучать свет так же, как солнце (не обязательно излучая тепло и не благодаря термоядерному синтезу) благодаря химической или другой реакции? Что бы это могло быть? Или что-то еще (то, что вращается вокруг Эреба) излучает свет?

У Лиры будет система дня и ночи, как у планеты Земля, поскольку она не будет привязана к эребу приливами, потому что у нее будет эксцентрическая орбита, поэтому она сможет вращаться сама по себе, вращаясь вокруг эреба. Это произошло бы только в том случае, если бы свет излучал эреб, но если свет излучал бы не эреб, как могла бы лира поддерживать систему день/ночь?

Мои основные вопросы таковы: как Эреб мог излучать свет вечно (самоподдерживающимся образом) или, если нет, что могло бы излучать свет вечным образом? Какие реакции могли вызвать этот процесс?

/Эреб нагревает Лиру, потому что его приливные силы медленно (и относительно) растягивают Лиру, заставляя ее выделять тепло./ отлично!
Давайте изменим его «вечность» на миллион лет. Можно ли что-то из этого сделать за такое время?
Ничто не вечно. Планета-изгой просуществует меньше времени, чем со звездной системой. Коричневый карлик мог долгое время излучать «свет». Я считаю, что свет будет больше в ИК-спектре.
Лира станет приливно-привязанной к своей планете за относительно короткий промежуток времени (и, таким образом, больше не будет «замешиваться» приливными силами).

Ответы (3)

Ваш мир является эквивалентом спутника Юпитера Ио, который нагревается и извергается из-за приливов и отливов. Затем, когда извергаются вулканы, выбрасываемые ими заряженные частицы вызывают огромные полярные сияния на Юпитере.

https://www.space.com/29248-jupiter-auroras-volcanic-moon-io.html полярные сияния Юпитера

Полярные сияния Юпитера, которые вызваны частицами лун планеты, а также Солнца, в тысячи раз более энергичны, чем земные, и во много раз больше, чем сама Земля. Они также постоянны, но время от времени они увеличиваются до невероятной интенсивности — результат не солнечной вспышки, а вулканической активности на Ио, согласно новому исследованию.

Сверхяркие, постоянные полярные сияния вокруг вашей планеты-изгоя могут служить вашим источником света. Было бы совсем светло — даже на Земле полярные сияния могут быть самых разных цветов, движущимися и смещающимися. Полярные сияния в тысячи раз ярче (как у Юпитера) могут быть правдоподобной заменой солнца. Или полярное сияние может быть вокруг вашей обитаемой луны. Или оба, и иногда они сталкиваются! Вау!

Это «производство тепла» не иссякнет, потому что сила, вызывающая растяжение лиры, — гравитация.

Да, это было бы. Энергия приливного нагрева исходит от комбинации вращения Эреба и орбитальной энергии Лиры. Со временем, в зависимости от начальных условий, Лира либо врежется в Эреб, либо удалится достаточно далеко, чтобы приливный нагрев стал незначительным, либо ее орбита станет круговой, опять же, так что приливный нагрев станет незначительным.

Вот почему мне нужна ваша помощь: может ли эреб излучать свет так же, как солнце (не обязательно излучая тепло и не благодаря термоядерному синтезу) благодаря химической или другой реакции? что это может быть? Или что-то еще (то, что вращается вокруг эребус) излучает свет?

Любой химический источник света будет существовать гораздо меньше времени, чем тепло и свет от гравитационного сжатия и синтеза дейтерия в коричневом карлике. О полярных сияниях также не может быть и речи, поскольку они в основном питаются солнечным ветром, взаимодействующим с магнитным полем; т.е. вам нужна звезда, чтобы создать полярные сияния на планете. Если Эреб будет изгоем, обычных полярных сияний не будет. И если у Лиры достаточно толстая атмосфера, чтобы удерживать достаточно тепла, чтобы сделать ее пригодной для жизни на поверхности, вы не получите вулканических шлейфов, ускользающих от мира, которые являются альтернативным источником заряженных частиц для создания полярных сияний, таких как Ио для Юпитера.

Мои основные вопросы заключаются в том, как эреб мог излучать свет вечно (самоподдерживающимся образом) или, если нет, что могло бы излучать свет вечным образом? Какие реакции могли вызвать этот процесс?

Нет пути и ничего. Любой источник энергии рано или поздно иссякнет.

Ваш лучший вариант исключительно долгоживущего источника света — красный карлик. Красные карлики имеют достаточно долгую жизнь, чтобы ни один из них еще не успел умереть за всю историю Вселенной. Маленькие из них могли бы предположительно существовать в течение нескольких триллионов лет. Это должно быть достаточно близко к вечности для любого.

Итак, вы используете слово "вечный", что заставляет меня думать, что вы упускаете некоторые детали. Как заявил Логан в их ответе, вечного источника энергии не существует. Это связано с принципом, который мы называем «первым законом термодинамики» или «сохранением энергии».

Вы, кажется, подозреваете, что энергия, полученная от приливного нагрева, не иссякнет, но она иссякнет. Тепло от приливного нагрева - это тепло, полученное по мере того, как вращающееся тело приближается и удаляется от тела, вокруг которого оно вращается. По мере изменения расстояния сила гравитации, действующая на движущееся по орбите тело, увеличивается и уменьшается, растягивая внутреннюю часть тела и вызывая трение, которое затем преобразуется в энергию в виде тепла. Как вы можете догадаться, идеально круглая орбита не будет подвергаться приливному нагреву, потому что расстояние между двумя телами не меняется.

То же самое происходит между Землей и Луной. Вы знаете, что Луна управляет приливами, так как вода на Земле притягивается гравитацией Луны, образуя выпуклости воды (одну на стороне Земли, обращенной к Луне, и меньшую на противоположной стороне, когда Земля притягивается). от воды с той стороны). Земля вращается через эти выпуклости, которые действуют подобно тормозам и замедляют вращение Земли. Однако энергия вращения, которая теряется в этом процессе, должна куда-то деваться и преобразовываться в потенциальную энергию Луны по отношению к Земле. Другими словами, Луна удаляется от Земли в результате этого замедления. На самом деле мы измерили скорость, с которой Луна удаляется от нас по спирали: 3,8 см в год.

Таким образом, энергия, полученная от приливного нагрева, должна была бы откуда-то поступать. Откуда он исходит, зависит от особенностей системы. Например, это может привести к тому, что Лира уменьшит высоту своей орбиты.

То же самое относится и к вашему вопросу об Эребе, излучающем свет. Свет — это форма энергии, и эта энергия должна откуда-то исходить. Вы не сможете производить свет без какого-либо процесса, который испускает электромагнитное излучение, и этот процесс в конечном итоге закончится, независимо от того, о чем мы говорим.

Если вы пытаетесь создать какое-то место с жизнью, которая будет существовать буквально вечно, вам нужно либо полагаться на вымышленные и нереальные источники энергии, либо пересмотреть значение слова «жизнь». Если вы хотите полагаться на нереалистичные технологии, тогда портал между реальностями может постоянно получать энергию из другой реальности, где не существует сохранения энергии. Если вы хотите переосмыслить «жизнь», то это совершенно другая проблема.