Astronomie ohne Teleskop - Plausibilitätsprüfung

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Wir alle kennen diese Geschichte. Sie starren traurig auf die untergehenden binären Sonnen und…

Moment mal, sie sehen Sternen vom Typ G sehr ähnlich - und wenn ja, deuten ihre Winkeldurchmesser von ungefähr 0,5 Grad am Himmel darauf hin, dass beide nur etwa eine astronomische Einheit entfernt sind. Ich meine, OK, Sie könnten plausibel einen nahen roten Zwerg und einen entfernten blauen Riesen mit identischen scheinbaren Durchmessern haben, aber das würden sie sicherlich aussehen wesentlich unterschiedlich, sowohl in Farbe als auch in Helligkeit.

Wenn diese beiden Sonnen ungefähr gleich groß und ungefähr gleich weit entfernt sind, müssen Sie auf einem zirkumbinären Planeten stehen, der beide Sterne in einer Umlaufbahn umfasst.

Um eine stabile Umlaufbahn zu ermöglichen - entweder muss ein Planet sehr weit von den Doppelsternen entfernt sein -, damit sie im Wesentlichen als einzelner Massenschwerpunkt fungieren - oder die beiden Sterne müssen wirklich nahe beieinander liegen - damit sie im Wesentlichen als einzelner Schwerpunkt. Es ist unwahrscheinlich, dass ein Planet eine stabile Umlaufbahn um ein binäres System beibehält, in dem er Gravitationskraftimpulsen ausgesetzt ist, da zuerst ein Stern in der Nähe und der andere in der Nähe vorbeizieht.

Wenn Sie auf einem Planeten stehen und einen binären Sonnenuntergang beobachten können - und Sie sind eine auf Wasserlösungsmitteln basierende Lebensform -, befindet sich Ihr Planet in der bewohnbaren Zone des Sternensystems, in der H.2O kann in flüssigem Zustand vorliegen. Angesichts dessen - und ihrer scheinbaren Größe und Nähe zueinander - ist es am wahrscheinlichsten, dass Sie zwei Sterne umkreisen, die wirklich nahe beieinander liegen.

Wenn wir jedoch weiter gehen - wenn wir akzeptieren, dass sich zwei Sterne vom Typ G am Himmel befinden, ist es unwahrscheinlich, dass Ihr Planet genau eine astronomische Einheit von ihnen entfernt ist -, da das Vorhandensein von zwei äquivalenten Sternen am Himmel den Sternfluss ungefähr verdoppeln sollte Sie würden von einem bekommen. Und es ist nicht einfach, den Abstand zu verdoppeln, um den Sternfluss zu halbieren. Durch Verdoppeln des Abstands werden die scheinbaren Durchmesser der Sterne am Himmel halbiert. Für ihre Helligkeit und ihren Sonnenfluss gilt jedoch eine umgekehrte quadratische Beziehung. Bei doppelter Entfernung erhalten Sie also nur ein Viertel ihres Sternflusses. So etwas wie die Quadratwurzel von zwei, also etwa 1,4 astronomische Einheiten von den Sternen entfernt, könnte ungefähr richtig sein.

Dies bedeutet jedoch, dass die Sterne jetzt einen größeren Durchmesser als die Sonne benötigen, um dieselbe scheinbare Größe wie am Himmel zu erzeugen - was bedeutet, dass sie mehr Masse haben müssen -, wodurch sie in eine intensivere Spektralklasse eingeteilt werden. Zum Beispiel hat Sirius A den 1,7-fachen Durchmesser der Sonne, ungefähr das Doppelte seiner Masse - und folglich das 25-fache seiner absoluten Leuchtkraft. Selbst in einer Entfernung von 2 astronomischen Einheiten wäre Sirius A fast fünfmal so hell und würde fünfmal so viel Sternfluss liefern wie die Sonne zur Erde (oder zehnmal, wenn zwei solcher Sterne am Himmel sind).

Also, um es zusammenzufassen ...

Es ist schwierig, ein Szenario zu entwickeln, in dem Sie zwei Sterne am Himmel mit demselben scheinbaren Durchmesser, derselben Farbe und derselben Helligkeit haben könnten - es sei denn, Sie befinden sich in einer Umlaufbahn um zwei gleichwertige Sterne. Es besteht kein Grund zu bezweifeln, dass ein Planet eine stabile Umlaufbahn um zwei äquivalente Sterne aufrechterhalten könnte, bei denen es sich möglicherweise um Sonnenanaloga vom Typ G oder was auch immer handelt. Es ist jedoch schwierig, ein plausibles Szenario zu finden, in dem diese Sterne den Winkeldurchmesser am Himmel haben könnten, den sie zu haben scheinen, während sich Ihr Planet immer noch in der bewohnbaren Zone des Systems befindet.

Ich meine, OK, Sie befinden sich in einer Wüstenwelt, aber zwei Sterne einer intensiveren Spektralklasse als G würden wahrscheinlich die Atmosphäre wegblasen - und sogar zwei Sterne vom Typ G würden Ihnen ein Venus-Szenario geben (das ungefähr den doppelten Sonnenfluss erhält) Die Erde ist 28% näher an der Sonne. Es könnten kleinere Sterne der K- oder M-Klasse sein, aber dann sollten sie roter sein als sie scheinen - und Ihr Planet müsste näher an dem Bereich sein, in dem es unwahrscheinlich ist, dass Ihr Planet eine stabile Umlaufbahn beibehält.

An diesem Punkt sollten Sie also Shenanigans nennen.

Weiterführende Literatur: Planeten gedeihen um stellare Zwillinge (enthält einen zulässigen Screenshot aus einem bestimmten Film).

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